嵌入式的系統(tǒng)構(gòu)建

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　　嵌入式系統(tǒng)的定義

　　嵌入式系統(tǒng)是指用于執(zhí)行獨立功能的專用計算機(jī)系統(tǒng)。它由包括微處理器、定時器、

　　微控制器、存儲器、傳感器等一系列微電子芯片與器件，和嵌入在存儲器中的微型操作系

　　統(tǒng)、控制應(yīng)用軟件組成，共同實現(xiàn)諸如實時控制、監(jiān)視、管理、移動計算、數(shù)據(jù)處理等各

　　種自動化處理任務(wù)。嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心，以微電子技術(shù)、控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和

　　通訊技術(shù)為基礎(chǔ)，強調(diào)硬件軟件的協(xié)同性與整合性，軟件與硬件可剪裁，以滿足系統(tǒng)對功

　　能、成本、體積和功耗等要求。

　　最簡單的嵌入式系統(tǒng)僅有執(zhí)行單一功能的控制能力，在唯一的 ROM 中僅有實現(xiàn)單一功

　　能的控制程序，無微型操作系統(tǒng)。復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)，例如個人數(shù)字助理（PDA）、手持電

　　腦（HPC）等，具有與 PC 幾乎一樣的功能。實質(zhì)上與 PC 的區(qū)別僅僅是將微型操作系統(tǒng)與應(yīng)

　　用軟件嵌入在 ROM、RAM 和/或 FLASH 存儲器中，而不是存貯于磁盤等載體中。很多復(fù)雜的

　　嵌入式系統(tǒng)又是由若干個小型嵌入式系統(tǒng)組成的。

　　嵌入式系統(tǒng)的硬件/軟件特征

　　嵌入式系統(tǒng)的硬件必須根據(jù)具體的應(yīng)用任務(wù)，以功耗，成本，體積， 可靠性，處理能力等

　　為指標(biāo)來選擇。嵌入式系統(tǒng)的核心是系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，由于存儲空間有限，因而要求

　　軟件代碼緊湊，可靠，大多對實時性有嚴(yán)格要求。

　　早期的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法，通常是采用“硬件優(yōu)先”原則。即在只粗略估計軟件任

　　務(wù)需求的情況下，首先進(jìn)行硬件設(shè)計與實現(xiàn)。然后，在此硬件平臺之上，再進(jìn)行軟件設(shè)計。

　　因而很難達(dá)到充分利用硬件軟件資源，取得最佳性能的效果。同時，一旦在測試時發(fā)現(xiàn)問

　　題，需要對設(shè)計進(jìn)行修改時，整個設(shè)計流程將重新進(jìn)行，對成本和設(shè)計周期的影響很大。

　　這種傳統(tǒng)的設(shè)計方法只能改善硬件/軟件各自的性能，在有限的設(shè)計空間不可能對系統(tǒng)做出

　　較好的性能綜合優(yōu)化，在很大程度上依賴于設(shè)計者的經(jīng)驗和反復(fù)實驗。

　　90 年代以來隨著電子系統(tǒng)功能的日益強大和微型化，系統(tǒng)設(shè)計所涉及的問題越來越

　　多，難度也越來越大。同時硬件和軟件也不再是截然分開的兩個概念，而是緊密結(jié)合、相

　　互影響的。因而出現(xiàn)了軟硬件協(xié)同（codesign）設(shè)計方法，即使用統(tǒng)一的方法和工具對軟件和硬件進(jìn)行描述、綜合、和驗證。在系統(tǒng)目標(biāo)要求的指導(dǎo)下，通過綜合分析系統(tǒng)軟硬件

　　功能及現(xiàn)有資源，協(xié)同設(shè)計軟硬件體系結(jié)構(gòu)，以最大限度地挖掘系統(tǒng)軟硬件能力，避免由

　　于獨立設(shè)計軟硬件體系結(jié)構(gòu)而帶來的種種弊病，得到高性能低代價的優(yōu)化設(shè)計方案。