什么是嵌入式系统?它具有哪些特点?

什么是嵌入式系统?它具有哪些特点?

嵌入式系统（Embedded system）,是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,根据英国电器工程师协会（ U.K. Institution of
Electrical Engineer）的定义,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备.与个人计算机这样的通用计算机系统不同,嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务.由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务,设计人员能够对它进行优化,减小尺寸降低成本.由于嵌入式系统通常进行大量生产.所以单个的成本节约,能够随着产量进行成百上千的放大.[1]
嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成.与通用计算机能够运行用户选择的软件不同,嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的；所以经常称为“固件”.[2]
国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统.[3]
嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的,它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势.因此可以这样理解上述三个面向的含义,即嵌入式系统是与应用紧密结合的,它具有很强的专用性,必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用.
◆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.所以,介入嵌入式系统行业,必须有一个正确的定位.例如Palm之所以在PDA领域占有70%以上的市场,就是因为其立足于个人电子消费品,着重发展图形界面和多任务管理；而风河的Vxworks之所以在火星车上得以应用,则是因为其高实时性和高可靠性.
◆嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪,满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求.所以,如果能建立相对通用的软硬件基础,然后在其上开发出适应各种需要的系统,是一个比较好的发展模式.目前的嵌入式系统的核心往往是一个只有几K到几十K微内核,需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减,但是由于微内核的存在,使得这种扩展能够非常顺利的进行.
实际上,嵌入式系统本身是一个外延极广的名词,凡是与产品结合在一起的具有嵌入式特点的控制系统都可以叫嵌入式系统,而且有时很难以给它下一个准确的定义.现在人们讲嵌入式系统时,某种程度上指近些年比较热的具有操作系统的嵌入式系统,本文在进行分析和展望时,也沿用这一观点.
一般而言,嵌入式系统的构架可以分成四个部分：处理器、存储器、输入输出（I/O）和软件（由于多数嵌入式设备的应用软件和操作系统都是紧密结合的,在这里我们对其不加区分,这也是嵌入式系统和一般的PC操作系统的最大区别）.[4]