嵌入式系统知识介绍

嵌入式系统知识介绍

嵌入式系统是一种广泛应用于各种设备中的专用计算机系统，从简单的手表到复杂的汽车控制系统，都有其身影。本文将详细介绍嵌入式系统的定义、特点以及开发流程，帮助读者全面了解这一重要技术领域。

嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

从应用对象上加以定义，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

嵌入式系统的定义：

以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗的严格要求的专用计算机系统。

嵌入式系统的特点：

• 系统内核小：嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多
• 专用性强：嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植
• 系统精简：嵌入式系统一般不要求其功能设计及实现上过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利于系统安全
• 实时性操作系统：这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求固化存储，以提高速度，软件代码要求高质量和高可靠性、实时性
• 专用的开发工具和开发环境。

嵌入式系统开发流程：

• 裸机开发：对于功能简单仅包括应用程序的嵌入式系统一般不使用操作系统，仅有应用程序和设备驱动程序
• 带操作系统的开发：当设计较复杂的程序时，可能就需要一个操作系统(OS)来管理控制内存、多任务、周边资源等，现代高性能嵌入式系统应用越来越广泛，操作系统使用成为必然发展趋势
• 硬件开发--->启动加载程序--->操作系统内核--->根文件系统--->设备驱动--->应用程序

通常基于Linux系统的嵌入式开发步骤：

• 开发目标硬件系统：如选择微处理器、Flash及其它外设等
• 建立交叉开发环境：安装交叉编译工具链、安装开发调试工具
• 开发Bootloader：移植uboot，vivi
• 移植Linux内核：如Linux 2.6.31内核
• 开发根文件系统：CRAMFS，YAFFS
• 开发相关硬件的驱动程序：LED,ADC等驱动
• 开发上层的应用程序：如QT GUI开发