2、嵌入式系统基础全面解析

嵌入式系统基础全面解析

1. 嵌入式系统概述

嵌入式系统是将硬件和软件组件相结合的计算机系统，旨在大型系统或设备中解决特定任务。与通用计算机不同，它们高度专业化，只为高效执行单一任务而优化。嵌入式系统无处不在，常见于各类家电、汽车等设备中。例如，微波炉、电视机、网络附属存储设备、智能恒温器等家电，以及汽车里控制刹车、燃油喷射和信息娱乐系统的多个互联嵌入式系统。

2. 嵌入式系统特点

与桌面或Web应用相比，嵌入式系统有以下显著特点：
- 软硬件紧密耦合 ：为完成特定任务，硬件和软件紧密结合。
- 适应复杂环境 ：可在各种物理和环境条件下工作，无需专门的数据中心或办公室环境，且常无需监督和维护。
- 资源高效利用 ：硬件需求精确计算以实现成本效益最大化，软件力求100%利用可用资源，几乎不预留储备。
- 硬件差异化大 ：设计独特，可能需要特定的CPU和连接内存及外围硬件的原理图。
- 与外设通信频繁 ：主要功能包括检查状态、读取输入、发送数据和控制外部设备，且常无用户界面，这使得开发、调试和诊断比传统桌面或Web应用更困难。

3. 嵌入式系统类型

根据硬件集成和专业化程度，嵌入式系统大致可分为以下几类：
|类型|描述|应用场景|
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|微控制器（MCUs）|通用集成电路，单芯片通常包含一个或多个CPU、内存和可编程输入/输出外设