什么是嵌入式系統
時間：2020-05-06 來源：原創(chuàng)
嵌入式系統嵌入式系統是電子世界中最重要但仍被忽視的主題之一。當您想到技術時，會想到移動電話，平板電腦和筆記本電腦，但實際上并沒有過多地談論對我們的日常生活有實際幫助的設備。它們通常與更大或更通用的計算機相混淆，有時很難區(qū)分彼此。但是，一旦了解了嵌入式系統的用途，并定義了該用途，就很容易看到在哪里使用了嵌入式系統。這是您需要了解的有關嵌入式系統，其歷史，類型，特征等等的所有信息！
定義
嵌入式系統是一種計算機系統，由硬件和軟件組合而成，用于執(zhí)行特定任務。它可能是可編程的，也可能不是可編程的，具體取決于應用程序。嵌入式系統的示例包括洗衣機，打印機，汽車，照相機，工業(yè)機器等。如果您想知道，是的，手機和平板電腦也被視為嵌入式系統。嵌入式系統之所以這樣命名是因為它們是較大設備的一部分，具有特殊功能。他們同時使用微控制器和微處理器，以及特殊設計的處理器，例如數字信號處理器（DSP）。
了解嵌入式系統
嵌入式系統是電子世界中最重要但仍被忽視的主題之一。當您想到技術時，會想到移動電話，平板電腦和筆記本電腦，但實際上并沒有過多地談論對我們的日常生活有實際幫助的設備。它們通常與更大或更通用的計算機相混淆，有時很難區(qū)分彼此。但是，一旦了解了嵌入式系統的用途，并定義了該用途，就很容易看到在哪里使用了嵌入式系統。這是您需要了解的有關嵌入式系統，其歷史，類型，特征等等的所有信息！
定義
嵌入式系統是一種計算機系統，由硬件和軟件組合而成，用于執(zhí)行特定任務。它可能是可編程的，也可能不是可編程的，具體取決于應用程序。嵌入式系統的示例包括洗衣機，打印機，汽車，照相機，工業(yè)機器等。如果您想知道，是的，手機和平板電腦也被視為嵌入式系統。嵌入式系統之所以這樣命名是因為它們是較大設備的一部分，具有特殊功能。他們同時使用微控制器和微處理器，以及特殊設計的處理器，例如數字信號處理器（DSP）。
但是，由于手機和平板電腦可以稱為嵌入式系統，但實際定義之間仍存在很多混淆，但它們也被稱為成熟的計算機系統。另一方面，交通信號燈，洗衣機和數字手表可以被認為是嵌入式系統，但絕對不是完整的計算機系統。根據復雜性，系統可能會超越定義，但是有關嵌入式系統的最清晰的想法是從日常使用的電子設備和電器中獲得的，它們執(zhí)行特定的功能，而不僅僅是簡單的機械設備。
歷史
嵌入式系統的歷史可以追溯到1960年代。由麻省理工學院的查爾斯·德雷珀（Charles Draper）建立的阿波羅制導系統被認為是最早的現代嵌入式系統之一。在阿波羅指揮艙和登月艙中使用，用于導航，制導和控制相應的飛船。使用數字顯示屏和鍵盤，阿波羅制導系統有些危險，因為它是同類產品中的第一個。然而，多年來，它在許多NASA的太空任務中被反復使用和完善。然后是用于民兵導彈的Autonetics D-17制導計算機，這是美國空軍使用的ICBM（洲際彈道導彈）。
表面上看，這些高度特定的系統是非商業(yè)項目的一部分，因此非常昂貴。直到70年代后期，英特爾的4004微處理器才打破了購買更便宜，更易訪問的嵌入式系統的道路。在80年代引入微控制器后，由于它比通用計算機便宜得多，因此占領了市場。因此，現代可訪問的嵌入式系統應運而生，隨著時間的推移，它們變得更加復雜和智能，使生活變得更加輕松。到今天為止，您將擁有根據負載調整自身的洗衣機，可動態(tài)改變冷卻方式的冰箱（并讓您發(fā)推特！）等等。今天，幾乎所有東西都取決于嵌入式系統。
特點
因此，我們已經了解了嵌入式系統的歷史，并且對使用它們的位置有所了解，但是大多數關于它們的特性總是有些困惑。嵌入式系統是什么構成的？有什么特點？我們在典型的嵌入式系統中看到了什么？這是它們的一些特征：
嵌入式系統是特定于任務的。實際上，這是定義的一部分。它們可能是可讓您發(fā)推文的冰箱的一部分，但無論看上去多么聰明，它仍然是冰箱。同樣，您將找到用于聯網任務，計算，傳感等的嵌入式系統。
創(chuàng)建許多嵌入式系統時都考慮了時間限制。在某些情況下，跨越時間限制可能不會占多少，但在某些情況下，這實際上可能是一場災難。例如，如果汽車制動系統中的嵌入式系統未嚴格遵守時間，則可能導致事故。但是，如果對不太嚴重的問題通過了時間限制，則可能會導致性能降低。
ABS
盡管現代復雜的嵌入式系統可能附帶用戶界面，但是通常它們不具有UI或僅具有最小的UI。
嵌入式系統通常是面向反饋的或反應性的。它們通過與外部刺激相互作用而起作用，或者依賴于另一個系統為其提供輸入。
它們的構建考慮了效率和節(jié)儉。根據定義，由于嵌入式系統是大型計算機系統的一部分，因此它們應該能夠在不消耗過多功率的情況下工作，并且價格也不應該太昂貴。
嵌入式系統應高度可靠且穩(wěn)定。與普通計算機不同，嵌入式系統使用了不同的基礎軟件，消費者無法對其進行修改。由于它們將長期使用并且無法輕松編程，因此它們可以正常運行。對于某些應用，例如海底通信電纜，導航信標或汽車部件，維護非常困難，即使不是很不可能，因此可靠性也至關重要。
分類目錄
嵌入式系統可用于各種應用程序。它們是如此通用，幾乎可以用于任何應用程序，因此對它們進行分類似乎幾乎是不可能的。但是，根據性能和功能參數，嵌入式系統可以大致分為以下四類：
獨立嵌入式系統 –顧名思義，這些是可以自行工作的嵌入式系統。換句話說，它們是自給自足的，不需要主機系統或計算機即可運行。盡管他們需要輸入和其他設備來輸出，但是處理和工作僅由他們自己完成。示例包括視頻游戲機，音樂播放器和微波爐。
實時嵌入式系統 –在指定的時間內提供輸出的嵌入式系統稱為實時嵌入式系統。也就是說，除了適當的輸出外，它還遵守時間限制。它們可以進一步分為軟實時嵌入式系統和硬實時嵌入式系統。
網絡嵌入式系統 –連接到網絡并依賴其功能的嵌入式系統稱為網絡嵌入式系統。他們可能會或可能不會運行較小或更不復雜的子系統來創(chuàng)建網絡。示例包括家庭安全系統和熱傳感器系統。
家庭安全系統
移動嵌入式系統 –用于移動通信的嵌入式系統稱為移動嵌入式系統。它們包括手機，平板電腦等，并且除了當今智能手機中更為復雜的功能外，通常還按互聯網，通話等功能進行分類。
它們在哪里使用？
因此，我們已經提到嵌入式系統在世界范圍內被廣泛使用。但是，我們實際上意味著什么呢？從最終用戶電子產品到工業(yè)應用，嵌入式系統實際上無處不在。以下是一些應用程序：
消費電子產品 –手機，視頻游戲機，打印機，藍光播放器，家庭娛樂系統，電視，數碼相機，音樂播放器
家用電器 –洗衣機，微波爐，冰箱，洗碗機，空調
醫(yī)療設備 – CT掃描儀，心電圖（ECG），MRI掃描儀，血壓計，心跳監(jiān)視器
汽車 –電子燃油噴射系統，防抱死制動系統，車載娛樂系統，空調控制
工業(yè)應用 –裝配線，多參數監(jiān)控系統，反饋系統，數據收集系統
航空航天 –導航系統，制導系統，GPS
通信 –路由器，網絡集線器，衛(wèi)星電話
清單還在不斷增加，因此可以肯定地說嵌入式系統已經使人類變得更好了。
結論
試想一下，幾乎人類所取得的每一項進步，對我們的日常生活都有幫助的每臺設備或裝置，甚至造就這些設備的是嵌入式系統。沒有嵌入式系統，我們會去哪里？我們是否有可能創(chuàng)造無人駕駛汽車，全自動工廠，自適應家用電器等奇跡？可能不是。因此，如果您正在考慮研究一個字面上正在改變未來的主題，那么嵌入式系統就是您的最佳選擇！
