嵌入式系统发展

单片机系统开发与应用**。

题目：**嵌入式系统发展前景。

学院：计算机科学与技术学院。

班级： 2010级计算机科学与技术二班

姓名：高娃。

学号： 2010121217

指导教师：陶锐。

目录。摘要 3

第一章 11．1嵌入式系统的历史 1

1.2 嵌入式的特点 1

第二章 22.1 嵌入式系统的分类 2

2.1.1 非实时系统特性 2

2.1.2 实时系统的特性 2

2.2 嵌入式系统的分层 3

第三章 33.1嵌入式的市场 3

3.1.1 嵌入式行业前景的认可 3

3.2 嵌入式系统的应用前景 4

参考文献 5

随着3c融合进程和我国传统产业结构升级的加速，人们对设备越来越高的应用需求已无法满足当前和未来高性能的应用与发展需求。同时，激烈的市场竞争和技术竞争，要求产品的开发周期越来越短，显然，嵌入式系统的软、硬件技术和开发手段，正日益受到重视，成为各领域技术创新的重要基础。

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和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。

关键词】嵌入式系统；计算机技术；嵌入式开发；嵌入式软件；嵌入式前景。

嵌入式系统的产生20世纪70年代嵌入式系统诞生于微型机时代，经过微型计算机的嵌入式专用化的短暂探索后，便进入到嵌入式系**立的微控制器发展时代。直接在嵌入式处理器与外围集成电路技术基础上发展的带处理器内核的单片机，即微控制器的智能化电子系统。

无论是工控机，还是单板机，都无法彻底地满足嵌入式系统的微小体积、极低价位、高可靠性的要求。目前正以前所未有的速度影响和改变着我们的生活，迄今为止，只要我们目之能及，嵌入式系统已经无所不能、无处不在。无所不能是指嵌入式系统将人工智能技术和超级计算技术有机结合，而无所不在则是指嵌入式系统有着广阔的应用领域，如人们平常用的手机、摄像机、医疗仪器、汽车、工业控制设备、航天设备、航空设备都有嵌入式系统，这些只是嵌入式应用的冰山一角。

由于迅速发展的互联网技术和廉价的微处理器的出现，不远的将来，嵌入式设备将会“嵌”入在各种日常用品中，全面走入人类的生活，还会在工业、军事、自然探索等各方面广泛应用。

事实上，有数据显示，当前市面上销售的cpu只有不到10%流向了各类通用计算机系统，而超过90%的cpu则被装在了各类嵌入式系统中。有利于嵌入式系统的健康发展。对人类社会的发展也会产生深远的影响。

嵌入式系统被定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

目前嵌入式系统除了部分为32 位处理器外，大量存在的是8 位和16 位的嵌入式微控制器(mcu) ,嵌入式系统是计算机应用的另一种形态，正如前所述它与通用计算机应用不同：嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统之中的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。

常见的嵌入式系统有16种：linux、uclinux、wince、palmos、symbian、ecos、ucos-ii、vxworks、psos、nucleus、threadx 、rtems 、qnx、integrity、ose、c executive

嵌入式系统的设计挑战是使嵌入式系统的独特性能与设备的特殊约束条件相一致。以下是一些嵌入式系统的重要特性：

1) 特殊应用系统－嵌入式系统不同于通用处理器，它针对特殊应用进行了优化。

2）反应性系统－反应性计算的意思是系统(主要是软件部分)根据传感器信息对环境作出响应，并利用激励器控制环境，同时系统速度能与环境速度同步。

3）分布式－嵌入式系统的一般特征是多个通信进程在多个通过通信链路链接的cpu或asic上运行。

4）异类性－不同的嵌入式系统一般具有不同的结构，以便在处理严格设计约束的嵌入式系统时能够提供更好的设计便利性。

5）苛刻环境－许多嵌入式系统并不工作在受控的环境中，因此它们必须能够经受过热、振动、冲击、电源波动和其它恶劣的物理环境条件的考验。

6）系统安全性和可靠性－由于嵌入式系统复杂度和运算量的不断增长，需要更多地考虑系统安全因素。

7）小型化、重量轻－为了达到便携目的，许多嵌入式系统的重量必须设计得很轻。

8）成本敏感性－不同的嵌入式系统对成本的敏感性有很大的不同。

实时系统要求在外部环境指定的时间间隔内对来自环境的激励信号作出响应(包括物理时间的过渡)。从输入时间到输出时间的延迟必须足够小，以满足可以接受的时间值。通常实时系统需要对环境作出连续及时的响应。

一般有反应式和嵌入式两种类型。反应式实时系统会与环境发生连续的互作用，而嵌入式实时系统主要用于控制大型系统中安装的特殊硬件。

嵌入式系统分为４层，硬件层、驱动层、操作系统层和应用层。

1)硬件层，是整个嵌入式系统的根本，也是驱动层的基础。

2)驱动层，驱动程序在系统调用时，不会独占操作系统时间片，而导至其它任务不能动行。

3)操作系统层，操作系统是负责系统任务的调试、磁盘和文件的管理，而嵌入式系统的实时性十分重要。

4)应用层，便是进行编程接口函数调用，编译和开发环境。

嵌入式系统是一个无限大的空间，据估计，全球目前嵌入式软件市场的规模超过1000亿美元，而且每年以超过30%的速度在增长。在中国，嵌入式市场规模已超过500多亿元，预计未来三年中国嵌入式软件产业仍将有高达40%左右的年增长率，而到2024年中国嵌入式软件市场规模将达到1000亿元。诱人的市场使得全球it巨头纷纷进军嵌入式市场，国家政策也对嵌入式软件行业实行“增值税优惠”的政策倾斜。

嵌入式已经形成了一个充满商机的巨大产业，并且成为整个软件业的发展支柱！

技术以人为本，嵌入式行业正以其“应用领域广、人才需求大、就业薪资高、行业前景好”等众多优势，获得越来越多it开发人员的关注，无数研发工程师开始转入嵌入式这一行业。

绝大部分嵌入式工程师都认为嵌入式是非常有发展前途的行业（94%），48%的工程师充满信心，准备施展才华，另有46%的工程师对嵌入式行业前景表示迷茫。嵌入式行业无疑是目前非常有发展前途的行业，它以其众多优势吸引越来越多的工程师投入到这一领域，但在这一过程中，嵌入式企业以及从业人员也需要端正心态，戒骄戒躁，不要急于求成，只有脚踏实地才能真正在某一领域有所作为。

在嵌入式这样一个人才远未饱和的市场，企业求才若渴，人才竞争压力并不大，从而工作满意度更大部分取决于个人的能力，只要不断提升自己的能力，就拥有足够大的可以选择的提升空间，实现更接近于自己理想的工作满意度，这样的现状对于积极进取擅长抓住机遇的职员是相当有利的。

嵌入式控制器的应用几乎无处不在：移动**、家用电器、汽车……无不有它的踪影。嵌入控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点，其应用已深入到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域，对各行各业的技术改造、产品更新换代、加速自动化化进程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。

嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机，一台通用计算机的外部设备中就包含了5 - 10 个嵌入式微处理器。在制造工业、过程控制、网络、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。

嵌入式系统工业是专用计算机工业，其目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用；通用计算机的发展变为功能电脑，普遍进入社会，嵌入式计算机发展的目标是专用电脑，实现“普遍化计算”,因此可以称嵌入式智能芯片是构成未来世界的“数字基因”。正如我国资深嵌入式系统专家—沈绪榜院士的预言， “未来十年将会产生头大小、具有超过一亿次运算能力的嵌入式智能芯片”,将为我们提供无限的创造空间。总之“嵌入式微控制器或者说单片机好象是一个黑洞，会把当今很多技术和成果吸引进来。

中国应当注意发展智力密集型产业”。

计算机和网络已渗透到我们日常生活的每一个角落。我们每个人，需要的已不再仅仅是放在桌上处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机“机器”；各种各样的嵌入式系统在应用数量上已超过通用pc，任何一个人可能拥有嵌入式技术的各种电子产品，***、pda、网络家电、智能家电、车载电子设备等等。而在工业领域中，使用嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人也在逐渐改变传统的工业方式。

从上世纪90年代开始，嵌入式技术已全面展开，成为通信产品和消费类产品的共同发展方向，在通信领域、广播电视领等得到广泛应用。个人领域嵌入式产品主要是个人商用，作为个人移动的数据处理和通讯软件得到普及。由此可见，嵌入式系统技术发展的空间是无比广大。

嵌入式系统是研究的热点，促使我们投入到其中。研究的同时，我们也能发现由于嵌入式系统中对微处理器的研究和硬件系统的研究早已相当长时间，所以无论是硬件方面还是软件方面，我们都很容易获得研发的资料。

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