經(jīng)過40多年的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、軍事技術(shù)，各類產(chǎn)業(yè)、商業(yè)文化藝術(shù)、娛樂業(yè)、人們的日常生活等方方面面。隨著數(shù)字信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展。計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子的一體化趨勢(shì)日益明顯，這必將培育出一個(gè)龐大的嵌入式市場(chǎng)。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也成為當(dāng)前關(guān)注、學(xué)習(xí)、研究的熱點(diǎn)。

嵌入式系統(tǒng)的概念

嵌入式系統(tǒng)是硬件 和軟件緊密結(jié)合的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。“嵌入式”反映了這些系統(tǒng)通常是更大系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分。嵌入式系統(tǒng)本身是一個(gè)相對(duì)模糊的定義，不同的組織對(duì)其定義也略有不同，但大意是相同的，我們來看一下嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)定義。

ARM工控主板_NXP_LS1046A

按照電氣和電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE的定義，嵌入式系統(tǒng)是控制、監(jiān)視或輔助機(jī)器和設(shè)備運(yùn)行的裝置。這個(gè)定義主要是從嵌入式系統(tǒng)的用途方面來進(jìn)行定義的。更具一般性，也是在多數(shù)書籍資料中使用的關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的定義：嵌入式系統(tǒng)是指以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件、硬件可剪裁，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積和功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件、I/O端口、圖形控制器等。軟件包括操作系統(tǒng)軟件(要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)操作)和應(yīng)用程序編程。有時(shí)設(shè)計(jì)人員把這兩種軟件組合在起， 應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為，而操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用。

由以上嵌入式系統(tǒng)的定義可知，嵌入式系統(tǒng)在應(yīng)用數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了各種通用計(jì)算機(jī)，一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備中就包含了5~ 10個(gè)嵌入式微處理器，鍵盤、鼠標(biāo)、軟驅(qū)、硬盤、顯示卡、顯示器、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡、聲卡、打印機(jī)、掃描儀、攝像頭、USB集線器等均是由嵌入式處理器控制的。

嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同通用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比具有以下特點(diǎn)：

①嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的嵌入式中央微處理器(CPU), 與通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，執(zhí)行的是帶有特定要求的預(yù)先定義的任務(wù)，如實(shí)時(shí)性、安全性、可用性等。它通常具有低功耗、體積小、集成度高等特點(diǎn)，能夠把通用CPU中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨于小型化，移動(dòng)能力大大增強(qiáng)，跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來越緊密。

②嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。

③嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余。由于嵌入式系統(tǒng)通常需要進(jìn)行大量生產(chǎn)，所以單個(gè)成本的節(jié)約，能夠隨著產(chǎn)量進(jìn)行成百上千的放大。

④嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在-起， 它的升級(jí)換代和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行，嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場(chǎng)，具有較長(zhǎng)的生命周期。

⑤為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件般 都固化在 存儲(chǔ)器芯片中或單片機(jī)內(nèi)部，而不是存儲(chǔ)于磁盤等載體中。

⑥嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開發(fā)能力，即使設(shè)計(jì)完成以后用戶通常也不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改，必須有套開發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)。