嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,与桌面计算机和服务器不同,它们被设计和生产用于控制、监视和执行特定的任务。嵌入式系统通常集成在产品的硬件中,如:汽车、医疗设备、空调和电视等.
改变嵌入式系统的任务需要重新设计硬件或者固件,不像桌面和服务器系统可以通过修改软件来实现不同的任务。因此,嵌入式系统具有以下的特点:
嵌入式系统协同被控制的设备,例如传感器和执行器,需要与外部信息源快速和准确地交互。任何延迟都可能导致错误操作,损失财产或危及生命。嵌入式系统通常运行实时操作系统。这些操作系统旨在确保在处理数据之时系统能够及时响应,并在规定时间内完成任务。
实时性的要求使得嵌入式系统的设计需要考虑到处理器的选择、算法的优化、以及硬件电路的高速运转等问题。
由于嵌入式系统通常要集成在产品的硬件中,所以它们的资源非常有限,如:处理器、存储器、带宽等。同时,嵌入式系统也不能只关注性能和速度,而要考虑功耗及其它的方面。
因此,在嵌入式系统的开发过程中,需要特别关注代码大小和功耗特性。工程师需要选择高效的算法和数据结构,以最小化指令和数据存储器。此外,还要确保优化的电路设计,以使得嵌入式系统有较低的功耗。
嵌入式系统被专门设计和开发,用于执行特定的任务。因此,它们需要满足客户、用户或者产品的特殊需求,可能需要与外界进行特定接口的通讯。例如:汽车嵌入式系统需要能够与发动机和变速器进行通信,还要能够读取和显示车速、油位和车门状态等信息。
需要根据产品要求来选择特定的微处理器和外围控制器,并设计出满足特定任务需求的电路板,以满足设备控制和信息处理的需要。