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嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術工程師考試復習要點：嵌入式系統(tǒng)的定義
導語：計算機四級指的是全國計算機等級考試的最高級別，科目種類有：四級操作系統(tǒng)原理、四級計算機組成與接口、四級數(shù)據(jù)庫原理、四級軟件工程、四級計算機網(wǎng)絡。考試從科目中任意選取兩個科目進行考試，同時通過成績方為合格。下面我們來看看嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術工程師考試復習要點：嵌入式系統(tǒng)的定義
隨著現(xiàn)代化技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已深入到社會的各個領域，嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品已應用到人們的日常生活的各個角落，嵌入式系統(tǒng)技術已成為目前人們研究的熱門之一。嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)最初是基于單片機的。70年代單片機的出現(xiàn)，使得汽車、家電、工業(yè)機器、通信裝置以及成千上萬種產(chǎn)品可以通過內嵌電子裝置來獲得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。這些裝置已經(jīng)初步具備了嵌入式的應用特點，但是這時的應用只是使用8位的芯片，執(zhí)行一些單線程的程序，還談不上“系統(tǒng)”的概念。在中國嵌入式系統(tǒng)領域，比較認同的嵌入式系統(tǒng)概念是：嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應用程序等四個部分組成，用于實現(xiàn)對其他設備的控制、監(jiān)視或管理等功能。
1 什么是嵌入式系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助裝置、機器和設備運行的裝置”(devices used to control,monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。目前國內一個普遍被認同的定義是：以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)，對功能、對可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。
那么嵌入式系統(tǒng)真正的含義是什么?現(xiàn)在國內流行的說法是：“嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)�！盵13]對于這個定義，我有兩點疑義：其一，說嵌入式系統(tǒng)“以計算機技術為基礎”，我認為不全面，它忽略了微電子等技術作為嵌入式系統(tǒng)基礎的重要作用;其二，把嵌入式系統(tǒng)定義為“專用計算機系統(tǒng)”。
2 嵌入式系統(tǒng)不是“專用計算機系統(tǒng)”
“專用計算機系統(tǒng)”這個名詞應該和“通用計算機系統(tǒng)”這個名詞相對應。從字義上看，不管是“專用”或者是“通用”，它們都沒有脫離計算機系統(tǒng)這個范疇，應該說它們都歸屬計算機系統(tǒng)。既然是計算機系統(tǒng)，那它們的發(fā)展起源應該是計算機。它們的體系結構、功能特點，知識體系、技術要求應該有相同之處。但是，事實上嵌入式系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)雖有聯(lián)系，可在以上提及的幾點上并沒有多少相同之處，又何談它是“專用計算機系統(tǒng)”。
2.1 發(fā)展并行獨立
嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展至今約30年了。它與計算機系統(tǒng)是兩個獨立的發(fā)展系統(tǒng)，從它們的起源看，二者都源于半導體集成電路，誕生于微型計算機時代，二者發(fā)展并行獨立。如圖1所示。
嵌入式系統(tǒng)起源于半導體集成電路，該半導體集成電路分為晶體管和集成電路。20世紀70年代，集成電路產(chǎn)生了微處理器，微處理器是智能內核，它有兩個功能，其一是運算處理功能，即高速海量的解算能力，它促使了計算機獨立的飛速發(fā)展至今;其二是控制功能，嵌入式系統(tǒng)屬控制功能，控制功能產(chǎn)生了微控制器，俗稱單片機，它促使了嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展至今。
20世紀70年代，微處理器的控制功能引起了控制專業(yè)人士研究興趣，他們將微機嵌入到對象體系內，經(jīng)過電氣、機械加固，并配置各種外圍接口，從而實現(xiàn)了對對象體系的智能化控制。這樣此微機便失去了原來的形態(tài)和微型計算機功能，嵌入式計算機系統(tǒng)(簡稱嵌入式系統(tǒng))由此而得名。由于嵌入式系統(tǒng)要求嵌入到對象器件內，體積要特小，功能要可靠，成本還要低，而計算機無法承擔起對對象系統(tǒng)的智能化控制任務。
微控制器也就是傳統(tǒng)意義上的單片機。它的特點是體積小、結構簡單、便于開發(fā)以及價格經(jīng)濟。它可以說是目前嵌入式系統(tǒng)的前身。單片機就是把對象所需要的主要功能集成到了一個芯片上，通常一個單片機芯片包含了運算處理單元、ARM、Flash存儲器以及一些外部接口等。通過外部接口可以輸出或者輸入信號，控制相應的設備，用戶可以把編寫好的代碼燒寫到單片機芯片內部來控制外部設備。單片機常被用在智能儀器、工業(yè)測量、辦公自動化方面。
我們由嵌入式系統(tǒng)發(fā)展起源的歷史看，嵌入式系統(tǒng)起源于半導體集成電路，它不是起源于計算機，所以它不是“專用計算機系統(tǒng)”，它是專用的智能化的控制系統(tǒng)。
2.2 技術發(fā)展方向不同
嵌入式系統(tǒng)顧名思義，嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術和各個行業(yè)的具體應用相結合后的產(chǎn)物，這一點就決定了它必然是一個技術密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。所以，介入嵌入式系統(tǒng)行業(yè)，必須有一個正確的定位。例如Palm之所以在PDA領域占有70%以上的市場，就是因為其立足于個人電子消費品，著重發(fā)展圖形界面和多任務管理;而風河的Vxworks之所以在火星車上得以應用，則是因為其高實時性和高可靠性。
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