2、嵌入式系统实用指南

嵌入式系统实用指南

1. 嵌入式系统的应用与类型

一些应用领域，如电池供电和能量收集设备，可从较小嵌入式设备的低功耗能力以及嵌入式联网设备中常集成的无线通信技术的能源效率中受益。基于 Linux 的系统资源较多、硬件复杂度较高，在能源消耗方面往往难以有效缩减，或者需要付出更多努力才能达到类似的功耗水平。

本文主要分析的是基于 32 位微控制器的系统。这类系统既能运行单线程、裸机应用程序，也能集成极简实时操作系统。它们在工业制造的嵌入式系统中非常受欢迎，我们日常使用的嵌入式系统借助它们完成特定任务，并且越来越多地被用于定义更通用、多用途的开发平台。

而在过去，8 位微控制器曾主导嵌入式市场。其设计简单，能编写完成一组预定义任务的小型应用程序，但过于简单，资源通常也太少，难以实现嵌入式系统。如今，随着 32 位微控制器的发展，在相同的价格、尺寸和功耗范围内，它能覆盖 8 位微控制器的所有用例。现在，8 位微控制器大多用于教育平台套件市场，旨在向爱好者和新手介绍电子设备软件开发的基础知识。由于缺乏进行高级系统编程、多线程处理以及构建专业嵌入式系统所需的高级功能，本文不涉及 8 位平台的相关内容。

嵌入式系统指的是运行在基于微控制器的硬件架构上的一类系统，这类系统资源有限，但可借助硬件架构提供的功能实现系统编程，从而构建实时系统。

2. 硬件架构

嵌入式系统的架构以微控制器为核心，微控制器有时也被称为微控制器单元（MCU），通常是一个包含处理器、RAM、闪存、串行接收器和发送器以及其他核心组件的单集成电路。市场上在架构、供应商、价格范围、功能和集成资源等方面有众多不同选择。这些微控制器通常设计为低成本、低资源、低能耗、自成一