16、嵌入式系统：概念、挑战与应用

嵌入式系统：概念、挑战与应用

1. 信息处理技术的发展趋势

在过去，信息处理主要与大型主机和磁带驱动器相关联。到了20世纪90年代，个人计算机成为信息处理的主流。如今，小型便携式计算机正逐渐成为信息处理设备的主流，且大多会集成到更大的产品中，如电信设备。未来，信息和通信技术（ICT）的发展呈现出几个关键趋势：
- 无处不在的计算 ：意味着计算和通信将无处不在，信息随时随地都可获取。
- 普适计算 ：强调计算设备对日常生活的广泛渗透。
- 环境智能 ：侧重于未来家庭和智能建筑中的通信技术。
- 消失的计算机 ：处理器和软件将应用于更小的系统，甚至在很多情况下不可见。
- 后PC时代 ：标准PC将不再是主导的硬件平台。

2. 嵌入式系统的定义与特点

嵌入式系统是嵌入到更大产品中的信息处理系统，具有以下特点：
- 时间约束 ：时间约束分为硬时间约束和软时间约束。硬时间约束指不满足该约束可能导致灾难，其他则为软时间约束。在实时系统中，不能仅依据平均性能或延迟来进行评估。
- 反应性系统 ：嵌入式系统通常是反应性系统，它与环境持续交互，并根据环境决定执行节奏。可将其看作处于某种状态，等待输入，接收到输入后进行计算并产生输出和新状态，因此自动机是这类系统的良好模型。
- 混合系统 ：许多嵌入式系统是混合系统，包