嵌入式系统的分类

时间:2020-10-12 19:39:11 嵌入式培训 我要投稿

嵌入式系统的分类

  由于嵌入式系统由硬件和软件共同组成,所以分类也可以根据硬件和软件两个方面来划分。下面一起和小编来看看吧!

  1 以硬件划分

  1.1 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit,也称MCU)

  单片机就属于嵌入式微控制器,单片机机心由ROM(或EPROM)、总线、总线逻辑、定时器(或计数器)、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等组成,它属于单片式设计,体积小、功耗低、成本小、可靠性高的特点,该类型的品种、数量都是最多的,目前嵌入式系统中,MCU在70年代就已经研制出来,但由于以上的特点,直到现在,它依然占有70%的市场份额。

  1.2 嵌入式微处理器(Micro Processor Unit,又称MPU)

  嵌入式微处理器是根据计算机的CPU演变来的,然而与计算机处理器不同的是,它要求性能高、功耗低、体积小、成本小、重量轻、可靠性高的特点,以满足嵌入式环境下的特殊需求,如ARM系列广泛应用于手机终端,PowerPC系列广泛应用于航空系统。

  1.3 嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor,,又称EDSP)

  DSP的算法理论在70年代就已经出现,那时还没有专门的DSP处理器,只能用MPU的分立元件实现,然而处理的速度无法满足DSP算法要求,1982年,首枚DSP处理器诞生,它是专门用于处理信号的处理器,以信号处理的特殊要求在系统结构处理、算法上进行专门设计的处理器,它具有很高的编译效果与执行速度的功能。80年代中期,诞生出基于CMOS工艺的DSP处理器,它的储容量和运算速度与前代相比都有飞跃性的提高、现在随着DSP处理器的不断发展,它的集成度更高、应用范围更广。

  1.4 嵌入片上系统(System On Chip,又称SOC)

  嵌入片上系统追求包容性最强的集成器件,它使现了软硬件无缝结合,在处理器片上直接嵌入操作系统的代码模块,因此具有很高的综合性。使用SOC,SOC一般是专用的芯片,它具有系统简洁、体积小、功耗小、可靠性高、生产效率高的特点。

  2 从软件上划分

  1 实时系统

  实时系统是指数据产生时,能以足够快的速度来进行处理,处理的结果能在规定的时间内来控制生产过程与处理系统,让它做出极快的响应。在实时系统中,如果指定的时间没有完成确定的任务,整个系统会全面失败,这被称为硬实时系统,反之,如果在指定的时间内没有完成确定的任务,不会出现致命的错误就被称为软实时系统。

  2 分时系统

  分时系统是把时间划为长短基本相同的时间片,操作系统轮流分配给各个作业使用,如果某个作业在时间片结束完成,这个作业被挂起,等下一轮循环再继续使用,分时操作系统具有以下几个特点:多路性,用户通过各自的'终端可以同时使用一个系统;及时性,对于提出的要求,系统能在较短的时间内得到响应与处理;独立性,虽然同一时间内可以多个用户使用同一个CPU,但是用户之间操作独立,彼此不干涉。

  3 嵌入式系统选型

  选择自己需要的嵌入式系统,可以从以下几方面进行对比选择。

  3.1 进入市场时间

  产品的进入时间与选择的操作系统有很大的关系,实际的产品与演示的产品不同。一些高效推出的操作系统由于研发时间不够、技术累积不够,导致成本高、核心竞争能力差。比如WinCE操作系统,它就是在windows系统上作一定程度的改变,去掉一些不需要的功能,很快推出产品,结果实用时出现很多问题。

  3.2 可移植性

  通常来说,嵌入式系统的移植性越好,可在在不同平台、不同系统上都能移植,那是处于最理想的状态,然而实际运用中并不能达到这种理想状态,如果过于强调移植性,那么会付出性能优化的代价。

  3.3 可利用资源

  嵌入式系统是以快速、低成本、高效率的推平适合用户需要的一个系统平台,而在这个平台上能使用多少功能,需要使用第三方的产品,因此这个平台上能使用多少第三方的产品是选型的一个重要条件,有些嵌入式系统为了满足高性能、高可靠性的要求,使用比较封闭的操作系统,多数只能使用自己独立

  3.4 系统定制能力

  用户在使用嵌入式操作系统的时候,要求能定制不同的硬件平台,比如会要求能否对系统提出底层的更动要求?能否定制出现能满足自己需要、更有自己特色的系统、能否开放原代码等等。

  3.5 成本

  选择嵌入式操作系统,需要考虑成本的问题,比如一个系统是完全免费的,还是需要支付许可使用费等等,在这个选择中,并不是免费的就是最好的,这要考虑到硬件设计人员的投入、公司的管理、第三方软件的开发及使用,等等方面的问题,最后对成本作一个综合考量。

  3.6 语言内核支持

  语言内核支持指操作系统能使用几种语言操作,比如西文的、中文的,如果是可以使用中文操作,那么它是否支持双字节编码,是只支持简体中文系统还是同时支持繁体系统,同时还要考虑中文输入法与处理系统,语言内核的支持与第三方软件资源的利用有非常重要的联系。

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