1、嵌入式与实时领域的探索

嵌入式与实时领域的探索

1. 嵌入式系统的定义

在2002年时，嵌入式计算设备的概念还未被广泛认知。那时，许多家庭至少拥有一台VCR、DVD播放器或Tivo，这些设备都至少配备了一个嵌入式处理器，而当时大多数其他电器基本还是机电式的。如今，几乎每一台电器都内置了嵌入式计算机。人们已经习惯了数字用户界面，尽管可能还不完全理解嵌入式计算的本质，但至少模糊地意识到自己每天都被计算机所包围。

嵌入式系统是一种内部包含计算机，但设备用户不一定知道或关心计算机存在的设备，计算机在其中是隐藏的。例如汽车的发动机控制计算机，并不会因为发动机由计算机控制而改变驾驶方式。此外，汽车中还有控制防抱死刹车的计算机、决定何时展开安全气囊的计算机，以及在早高峰拥堵路况下为驾驶者提供娱乐和信息的各种计算机。

从市场数据来看，PC在每年销售的微处理器芯片中仅占约2%，即使一个家庭没有PC，平均也至少有几十台嵌入式计算机。

关于Android智能手机是否属于嵌入式系统，虽然它体积小、独立且输入/输出能力有限，但用户可以对其进行个性化设置并随意下载“应用程序”，更像是一种通用计算设备，因此不属于嵌入式系统。

从编程角度看，嵌入式系统与传统“桌面”应用有显著差异。大多数桌面应用处理的是一组可预测的I/O设备，如磁盘、图形显示器、键盘、鼠标、声卡和网络接口，且这些设备通常得到操作系统的良好支持，应用程序员无需过多关注。而嵌入式系统往往包含比典型桌面计算机更多样化的输入/输出（I/O）设备，如用户I/O设备（开关、按钮和各种类型的显示器，常配有触摸屏）、通信通道（异步串行、USB和/或网络端口），以及数据采集和控制设备（模拟 - 数字（A/D）和数字 - 模拟（D/A）转换器）。这