嵌入式系統是什麼?

2020-07-16 10:05:17
目前,嵌入式系統已經普遍出現在很多場合,這些系統在大多數消費電子、智慧硬體、通訊器材、汽車、醫療裝置、個人計算機和手機中都可以找到。我們在日常生活中也已經使用了很多這樣的裝置,但幾乎很少有人意識到這些裝置中含有嵌入式計算機系統。

儘管嵌入式系統是一個相對年輕的領域,但其重要性日漸突出,應用範圍不斷地擴大,並在不斷地成長和成熟。

第一個嵌入式系統大約在 1971 年被 Intel 公司開發出來,該公司為各種商用計算器提供型號為 4004 的微處理器。儘管所有計算器都使用這款相同的微處理器,但 ROM 中的不同程式使它們可以提供不同的功能。

嵌入式系統的定義

嵌入式系統是一個微型計算機系統,是一個機器或者裝置的一部分,通常被設計為執行特定任務,而且是一個實時系統。之所以命名為“嵌入式”,是因為這個微型計算機系統通常內嵌於一個更大的裝置中。

嵌入式系統一般體積小,成本低,能耗也低。

近年來,嵌入式系統與非嵌入式系統的界限逐漸變得模糊,很大程度上是因為嵌入式系統已經具備了非常多的新功能。但是,按照我們的看法,對嵌入式系統給出如下的定義:

嵌入式系統(Embedded system)是一個為特定目的而設計的專用裝置,它擁有一個緊湊、快速並且極為可靠的作業系統,該作業系統用於控制嵌入式裝置中的硬體,包括 CPU、RAM、ROM、定時器和 I/O 裝置等。

你看,這裡所說的嵌入式系統既包含軟體,也包含硬體;軟體用來控制硬體,硬體用來支撐軟體的執行。我們通常將嵌入式系統包含的所有硬體(CPU、RAM、ROM、定時器和 I/O 裝置等)從整體上稱為微處理器或者微控制器。

一個典型的嵌入式系統示意圖
圖1:一個典型的嵌入式系統示意圖