嵌入式应用程序是什么

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嵌入式应用程序是什么

嵌入式系统是指用于执行独立功能的专用计算机系统。它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件，和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成，共同实现诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。

嵌入式系统以应用为中心，以微电子技术、控制技术、计算机技术和通讯技术为基础，强调硬件软件的协同性与整合性，软件与硬件可剪裁，以满足系统对功能、成本、体积和功耗等要。

最简单的嵌入式系统仅有执行单一功能的控制能力，在唯一的ROM 中仅有实现单一功能的控制程序，无微型操作系统。复杂的嵌入式系统，例如个人数字助理（PDA）、手持电脑（HPC）等，具有与PC 几乎一样的功能。实质上与PC 的区别仅仅是将微型操作系统与应用软件嵌入在ROM、RAM 和/或FLASH 存储器中，而不是存贮于磁盘等载体中。很多复杂的嵌入式系统又是由若干个小型嵌入式系统组成的。

什么叫嵌入式软件

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

嵌入式系统一般指非PC系统，它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件（OS）（要实时和多任务操作）和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点：

1）对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。

2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断。

3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。

4）嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW级。

嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下特点：

1.嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。

2.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

3.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。

4.嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。

5.为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。

6.嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

什么是嵌入式软件

嵌入式系统一般指非 PC 系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要的专用计算机系统。简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于 PC 中 BIOS 的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上 PDA 、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。

嵌入式系统的硬件部分，包括处理器 / 微处理器、存储器及外设器件和 I/O 端口、图形控制器等。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用 EPROM 、 EEPROM 或闪存（Flash Memory）作为存储介质。软件部分包括操作系统软件（要实时和多任务操作）和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

嵌入式软件是什么

嵌入式软件的分类与组成

嵌入式系统的发展非常快，而嵌入式软件的发展更快。嵌入式软件的发展就象生物的发展一样，由单细胞生物到多细胞，一直到智能生物人类，在这个过程中，嵌入式软件的结构越来越复杂，但是复杂系统还在不断发展的同时，简单系统仍然不可缺少。按照软件结构划分，嵌入式软件的分类如图1所示。

对单线程程序而言，没有主控程序，结构如图2所示，一种是循环轮询系统，一种是有限状态机。比如一个采用循环轮询结构的产品包装系统，系统采用光感应来判断是否有产品需要包装，一旦发现传输带上有物体，程序主体就控制执行包装动作。单线程程序的优点是程序简单、执行效率高，缺点是一旦出现故障，系统无法自动进行控制与恢复，安全性较差。如《猫和老鼠》中传输带上不是要包装的产品，而是一只猫，系统也会进行包装，这时如果猫使包装设备出故障，程序仍然一如继往地查是否有产品，有则执行包装指令。

中断驱动系统可以解决这种安全性问题。在中断驱动系统中，有一循环轮询的主程序控制中断响应程序的执行，程序结构如图3所示。对于多个中断请同时发生，要考虑中断请优先级，以及响应出现错误等情况发生时，主程序就须处理更复杂的任务管理，这时主程序已成为一个简单的嵌入式操作系统。如果上面的包装系统采用中断驱动系统，一旦发生错误，就会有一个错误中断请执行错误响应程序，错误响应程序会处理错误，使系统恢复正常。

考虑更多的任务、多个中断处理过程的多任务系统的情况，比如要考虑存储的分配与管理、I/O的控制与管理、多个任务或中断请同时发生等，中断驱动系统就无法应付了，这时嵌入式操作系统的支持是必不可少的，它要完成任务的切换、调度、通信、同步、互斥、中断管理、时钟管理等。而在一些系统中还需要嵌入式数据库的支持，如PDA上的一个微型客户管理系统（CRM）。如图4所示，虽然我们用简单的框图描述单机多任务嵌入式软件的层次结构，但是我们知道其程序结构远比前面所描述的几种复杂。

嵌入式系统的需已越来越复杂，PC机上的应用几乎都有移到嵌入式系统的需要，如通过手机、PDA等移动设备进行的网络游戏、网上购物、网上银行交易等，这使嵌入式软件变得更加复杂，不仅需要嵌入式操作系统、嵌入式数据库，还需要网络通讯协议、应用支撑平台等，在此基础上的应用软件的架构也变得复杂起来。如图5所示，分布式嵌入式软件系统可能是Peer-to-Peer结构，也可能是B/S结构等。