1、嵌入式系统实用方法指南

嵌入式系统实用方法指南

1. 嵌入式系统开发概述

嵌入式系统开发与传统的高级软件开发面临着不同的挑战。设计和编写嵌入式系统软件需要直接与硬件功能交互，通常任务在单线程中执行，且没有操作系统提供对 CPU 特性和外部外设的抽象访问。因此，嵌入式开发在软件开发领域中自成一体，开发者的方法和工作流程需要相应调整。

1.1 嵌入式系统的定义

嵌入式系统是执行特定、专用任务且无需直接或持续用户交互的计算设备。由于市场和技术的多样性，这些设备形态各异，但通常体积小且资源有限。

1.2 嵌入式 Linux 系统

部分嵌入式市场依赖于有足够能力运行 GNU/Linux 操作系统变体的设备，即嵌入式 Linux 系统。这类系统不在我们的讨论范围内，因为其开发涉及不同的设计和集成策略。典型的基于 Linux 内核的硬件平台配备了大量的 RAM（可达数 GB）和足够的存储空间来存储 GNU/Linux 发行版中的所有软件组件。此外，为了让 Linux 内存管理为系统中的每个进程提供独立的虚拟地址空间，硬件必须配备内存管理单元（MMU），它能在运行时协助操作系统进行物理地址和虚拟地址的转换。

这类设备的特性对于构建定制解决方案来说往往过于复杂，而采用更简单的设计可以降低单个单元的生产成本。硬件制造商和芯片设计师一直在研究新的技术来提高基于微控制器的系统性能。在过去几十年里，他们推出了新一代的平台，这些平台降低了硬件成本、固件复杂性、尺寸和功耗，提供了嵌入式市场所关注的一系列特性。

1.3 实时系统

在某些实际场景中，嵌入式系统需要在短时间内可测量、可预测地执行一系列任务，这类系统被称为实时系统