华清远见——嵌入式培训专家http://www.farsight.com.cn"黑色经典"系列之《嵌入式LinuxC语言应用程序设计》第1章嵌入式系统基础知识本章目标嵌入式系统产业作为朝阳产业正在蓬勃发展,优秀的操作系统Linux也凭借其高效,开放等优势在嵌入式领域占据了一席之地.本章首先带领读者走近嵌入式系统,从整体上把握什么是嵌入式系统以及如何开发嵌入式系统的应用程序.通过本章的学习,读者将会掌握如下内容:嵌入式系统的基本概念嵌入式系统的特点以及与PC的区别嵌入式系统的现状与发展前景嵌入式系统的硬件架构常用的嵌入式操作系统嵌入式系统应用程序的特点常见嵌入式处理器的特点及其选型要点嵌入式系统开发的整体过程嵌入式系统软件的开发流程推荐课程—嵌入式linux应用开发班:http://www.farsight.com.cn/courses/TS-LinuxApp.htm华清远见——嵌入式培训专家http://www.farsight.com.cn1.1嵌入式系统概述正如尼葛洛庞帝在2001年预言的一样,如今,嵌入式系统已成为最为热门的领域之一.从市场观点来看,已经从高速增长时期进入平稳发展时期,PC其年增长率由20世纪90年代中期的35%逐年下降,单纯由PC机带领电子产业蒸蒸日上的时代已经成为历史.为此,美国BusinessWeek杂志提出了"后PC时代"概念,即嵌入式系统所带领的时代.进入21世纪以来,嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究,工程设计,军事技术,各类产业以及人们日常生活的方方面面中.随着国内外各种嵌入式产品的进一步开发和推广,嵌入式技术将越来越与人们的生活紧密结合.图1.1所示为人们日常生活中常见的嵌入式产品.图1.1常见的嵌入式产品1.1.1嵌入式系统的发展史本节从现代计算机发展历史的角度来讲解嵌入式系统的由来,从而使读者能够更加深刻地理解嵌入式的定义,特点以及与通用计算机的区别等.1.始于微型机时代的嵌入式应用电子计算机诞生于1946年,在其后漫长的历史进程中,计算机始终是供养在特殊的机房中,实现数值计算的大型昂贵设备.直到20世纪70年代微处理器出现后,计算机发生了历史性的变革.以微处理器为核心的微型计算机凭借其体积小,价格低,可靠性高的优势,迅速走出机房.微型机表现出的智能化特性引起了控制专业人士的关注,他们将微型机嵌入到一个对象推荐课程—嵌入式linux应用开发班:http://www.farsight.com.cn/courses/TS-LinuxApp.htm《嵌入式LinuxC语言应用程序设计》——第1章,嵌入式系统基础知识体系中,实现了对象体系的智能化控制.例如,将微型计算机经电气加固,机械加固,并配置各种外围接口电路,安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统.这样一来,此类计算机便失去了原来的形态和通用的计算机功能.为了区别于原有的通用计算机系统,把嵌入到对象体系中,实现对象体系智能化控制的计算机称做嵌入式计算机系统.因此,嵌入式系统诞生于微型机时代,嵌入式系统的本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去,这是理解嵌入式系统的基本出发点.2.现代计算机技术的两大分支由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中,实现的是对象的智能化控制,因此,它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向.通用计算机系统的技术要求是高速,海量的数值计算,其技术发展方向是总线速度的无限提升,存储容量的无限扩大;而嵌入式计算机系统的技术要求则是智能化控制,技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能,控制能力与控制的可靠性不断提高.在早期,人们可以勉强地将通用计算机系统进行改装,在大型设备中实现嵌入式应用.然而,对于众多的对象系统(如家用电器,仪器仪表,工控单元)中无法嵌入通用计算机系统,而且嵌入式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同,因此,必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统,这就形成了现代计算机技术发展的两大分支.如果说微型机的出现使计算机进入到现代计算机发展阶段,那么嵌入式计算机系统的诞生则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展的时代,从而使计算机行业进入了20世纪末的高速发展时期.3.两大分支发展的里程碑事件通用计算机系统与嵌入式计算机系统的专业化分工发展,使20世纪末,21世纪初,计算机技术飞速发展.计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软,硬件技术,不必兼顾嵌入式应用要求,通用微处理器迅速从286,386,486发展到奔腾系列;操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量数据的文件处理能力,使通用计算机系统进入更加完善的阶段.嵌入式计算机系统则走上了一条