学习嵌入式系统,我们首先应该要了解什么是嵌入式系统,否则费力去学,却不讨好,岂不惘然?嵌入式系统的定义很多,这也是困扰嵌入式系统学习的一个因素。笔者根据自己开发和教学过程中的理解,以及对各种嵌入式系统的应用进行总结,提出了嵌入式系统的简单定义:嵌入式系统是嵌入式计算机系统的简称,这个定义突出嵌入式计算机系统和普通计算机系统的共性。下表列出了嵌入式系统的一些典型的应用:
娱乐和消费电子
网络通信产品)
军用设备(军用PDA )
汽车(车载导航,自动驾驶,娱乐系统)
智能仪器(虚拟仪器)
安全防护(防火,防盗)
银行和商业消费
智能机器人娱乐和消费电子网络通信产品军用设备汽车智能仪器安全防护)
环境保护
银行和商业消费以火星登陆车为例来分析一下嵌入式系统的定义。火星登陆车虽然听起来感觉在技术上有些高不可测,但是本质就是嵌入式计算机系统的应用,其核心就是一个计算机系统,而这个计算机系统的组成同传统的计算机系统在本质上没有什么差别。两者的显著不同之处就在于,用于火星登陆车的计算机系统被安装到了火星登陆车上。当然,一个计算机系统能够被安装在火星登陆车上,是需要进行很多特殊设计的。但是从本质上讲,嵌入式系统的核心概念还在计算机系统。嵌入式系统学习的重点也在计算机系统上。一方面,学习者需要牢固掌握计算机系统本身的概念,更重要的是学习嵌入系统的开发过程同传统计算机系统开发过程的差别。这里需要指出的是,很多学习者本来就没有从事过完整计算机系统的开发,高校的教学是以程序设计为中心的,计算机系统的构成,操作系统的原理,编程语言等课程都是为了能够让学生更好的使用计算机系统进行程序设计,在现有的计算平台上来设计实现各种应用,学生一般没有机会学习一个完整的计算机系统是如何构建,并亲身参与到构建的每一个过程。而对于嵌入式系统而言,从事平台开发的人就是要亲自去开发出一个完整的计算机系统,这个过程包括1. 需求分析
2.操作系统的移植
3. 应用程序的开发
4. 性能检查
5.硬件设计
6.驱动程序
7. Bootloader & BSP (板级支持包)
嵌入式系统教学的目的就是教会学生如何根据需求去建立满足某种特殊行业需求的嵌入式计算机系统。让学生学会如何构件硬件平台,进行硬件设计,选择能够满足应用要求的最佳的嵌入式操作系统,并完成Bootloader,BSP和驱动程序的编写,移植,调试等过程。为了满足行业需求,最终要在所建立的系统上编写调试相应的应用程序,并进行性能的测试和检查。
总结
信息时代、数字时代使得嵌入式产品获得了巨大的发展契机,为嵌入式市场展现了美好的前景,同时也对嵌入式生产厂商提出了新的挑战。嵌入式技术是物联网产业、工业4.0和智能化发展的重要基础,嵌入式技术也在互联和智能的大潮中演进和发展,嵌入式技术已经渗透到集成电路、通信、软件和云计算等技术领域。关注嵌入式技术发展,在新产品和系统设计采用嵌入式新技术,既可以推动创新和产品升级换代,也利于中国企业从制造到创造,从工业化到智能化的蜕变。
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