嵌入式 是什么

嵌入式 是什么,第1张

嵌入式 是什么

(Institute of Electrical and Electronics Engineers,美国电气和电子工程师协会)对嵌入式系统的定义:“用于控制、监视或者辅助 *** 作机器和装置的装置”。原文为:Devices Used to Control,Monitor or Assist the Operation of Equipment,Machinery or Plants)。

嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或装置的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程式储存在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字介面的装置,如手表、微波炉、录影机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含作业系统,但大多数嵌入式系统都是由单个程式实现整个控制逻辑。[1]

从应用物件上加以定义,嵌入式系统是软体和硬体的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬体可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

嵌入式 是做什么的?

嵌入式实际上是软体硬体相结合的嵌入式系统。

软体一般是一种计算机作业系统,比如Linux硬体则是执行使用者要求的执行装置,比如小电机,电路板等等。

做嵌入式开发,则分为软体开发和硬体开发两方面。

我现在的工作就属于嵌入式,是电视机的开发。

需要学习的有:

软体上至少要掌握一种作业系统比如Linux,一门程式语言比如C语言,还要掌握一些与硬体会话的汇编和编译原理等。

硬体方面至少要有电路基础。

嵌入式系统是什么意思?

根据IEEE(国际电机工程师协会)的定义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和装置执行的装置”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。这主要是从应用上加以定义的,从中可以看出嵌入式系统是软体和硬体的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。

这个定义上,可从几方面来理解嵌入式系统:

◆嵌入式系统是面向使用者、面向产品、面向应用的,它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因此可以这样理解上述三个面向的含义,即嵌入式系统是与应用紧密结合的,它具有很强的专用性,必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。

◆嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行贰的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识整合系统。所以,介入嵌入式系统行业,必须有一个正确的定位。例如Palm之所以在PDA领域占有70%以上的市场,就是因为其立足于个人电子消费品,着重发展图形介面和多工管理;而风河的Vxworks之所以在火星车上得以应用,则是因为其高实时性和高可靠性。

◆嵌入式系统必须根据应用需求对软硬体进行裁剪,满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。所以,如果能建立相对通用的软硬体基础,然后在其上开发出适应各种需要的系统,是一个比较好的发展模式。目前的嵌入式系统的核心往往是一个只有几K到几十K微核心,需要根据实际的使用进行功能扩充套件或者裁减,但是由于微核心的存在,使得这种扩充套件能够非常顺利的进行。

实际上,嵌入式系统本身是一个外延极广的名词,凡是与产品结合在一起的具有嵌入式特点的控制系统都可以叫嵌入式系统,而且有时很难以给它下一个准确的定义。现在人们讲嵌入式系统时,某种程度上指近些年比较热的具有作业系统的嵌入式系统,本文在进行分析和展望时,也沿用这一观点。

一般而言,嵌入式系统的构架可以分成四个部分:处理器、储存器、输入输出(I/O)和软体(由于多数嵌入式装置的应用软体和作业系统都是紧密结合的,在这里我们对其不加区分,这也是嵌入式系统和Windows系统的最大区别)。

嵌入式是什么意思呢?

嵌入式linux

嵌入式 Linux是以Linux为基础的嵌入式作业系统,它被广泛应用在行动电话、个人数字助理(PDA)、媒体播放器、消费性电子产品以及航空航天等领域中。

1. 嵌入式Linux系统就是利用Linux其自身的许多特点,把它应用到嵌入式系统里。

Linux做嵌入式的优势,首先,Linux是开放原始码的,不存在黑箱技术,遍布全球的众多Linux爱好者又是Linux开发者的强大技术支援;其次,Linux的核心小、效率高,核心的更新速度很快,linux是可以定制的,其系统核心最小只有约134KB。第三,Linux是免费的OS,在价格上极具竞争力。 Linux还有着嵌入式作业系统所需要的很多特色,突出的就是Linux适应于多种CPU和多种硬体平台,是一个跨平台的系统。到目前为止,它可以支援二三十种CPU。而且效能稳定,裁剪性很好,开发和使用都很容易。很多CPU包括家电业晶片,都开始做Linux的平台移植工作。移植的速度远远超过Java的开发环境。也就是说,如果今天用Linux环境开发产品,那么将来换CPU就不会遇到困扰。同时,Linux核心的结构在网路方面是非常完整的,Linux对网路中最常用的TCP/IP协议有最完备的支援。提供了包括十兆、百兆、千兆的乙太网络,以及无线网路,Toker ring(令牌环网)、光纤甚至卫星的支援。所以Linux很适于做资讯家电的开发。

还有使用Linux为的是来开发无线连线产品的开发者越来越多。Linux在快速增长的无线连线应用主场中有一个非常重要的优势,就是有足够快的开发速度。这是因为LInux有很多工具,并且Linux为众多程式设计师所熟悉。因此,我们要在嵌入式系统中使用Linux作业系统。

Linux的大小适合嵌入式作业系统——Linux固有的模组性,适应性和可配置性,使得这很容易做到。另外,Linux原始码的实用性和成千上万的程式设计师热切其望它用于无数的嵌入式应用软体中,导致很多嵌入式Linux的出现,包括:Embedix,ETLinux,LEM,Linux Router Project,LOAF,uCLinux,muLinux,ThinLinux,FirePlug,Linux和PizzaBox Linux

相对,Linux的图形介面还相对较弱,但近年Linux的图形介面发展也很快,这也就不是问题。

2. 什么是嵌入式Linux

嵌入式linux 是将日益流行的Linux作业系统进行裁剪修改使之能在嵌入式计算机系

统上执行的一种作业系统嵌入式linux既继承了Interlnet上无限的开放原始码资源又具有嵌

入式作业系统的特性 嵌入式Linux的特点是版权费免费购买费用媒介成本技术支援全世界的自由软体

开发者提供支援网路特性免费而且效能优异软体移植容易程式码开放有许多应用软

件支援应用产品开发周期短新产品上市迅速因为有许多公开的程式码可以参考和移植

实时效能RT_Linux Hardhat Linux 等嵌入式Linux支援实时效能稳定性好安全性好

3. 嵌入式Linux有巨大的市场前景和商业机会出现了大量的专业公司和产品如Montavista

Lineo Emi等有行业协会如Embedded Linux Consortum等得到世界著名计算机公司和OEM

板级厂商的支援例如IBM Motorola Intel等 传统的嵌入式系统厂商也采用了Linux策略 如

Lynxworks Windriver QNX等还有Internet上的大量嵌入式Linux爱好......

嵌入式系统开发到底是做什么的

嵌入式系统开发就是对于除了电脑之外的所有电子装置上作业系统的开发,开发物件有手机,掌上电脑,机电系统等。

嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬体可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬体装置、嵌入式作业系统以及用 户的应用程式等四个部分组成,用于实现对其他装置的控制、监视或管理等功能

嵌入式系统一般指非PC系统,它包括硬体和软体两部分。硬体包括处理器/微处理器、储存器及外设器件和I/O埠、图形控制器等。软体部分包括作业系统软体(OS)(要求实时和多工 *** 作)和应用程式程式设计。有时设计人员把这两种软体组合在一起。应用程式控制着系统的运作和行为;而作业系统控制着应用程式程式设计与硬体的互动作用。

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嵌入式系统非常难,但是嵌入式开发前景也是非常好的,一般从事嵌入式开发的待遇都在6000-15000之间。怎样

学习嵌入式,我刚才看到一篇很不错的文章,是一个专科生介绍自己如何自学嵌入式,并找到嵌入式的工作,里面介绍了他的学习方法和学习过程,希望对你有帮助。

先做个自我介绍,我07年考上一所很烂专科民办的学校,学的是生物专业,具体的学校名称我就不说出来献丑了。09年我就辍学了,我在那样的学校,一年学费要1万多,但是根本没有人学习,我实在看不到希望,我就退学了。

退学后我也迷茫,大专都没有毕业,我真的不知道我能干什么,我在纠结着我能做什么。所以辍学后我一段时间,我想去找工作,因为我比较沉默寡言,不是很会说话,我不适合去应聘做业务。我想应聘做技术的,可是处处碰壁。

一次偶然的机会,我才听到嵌入式这个行业。那天我去新华书店,在计算机分类那边想找本书学习。后来有个女孩子走过来,问我是不是读计算机的,有没有兴趣学习嵌入式,然后给我介绍了一下嵌入式现在的火热情况,告诉我学嵌入式多么的有前景,给我了一份传单,嵌入式培训的广告。听了她的介绍,我心里痒痒的,确实我很想去学会一门自己的技术,靠自己的双手吃饭。

回家后,我就上网查了下嵌入式,确实是当今比较热门的行业,也是比较好找工作的,工资也是相对比较高。我就下决心想学嵌入式了。于是我去找嵌入式培训的相关资讯,说真的,我也很迷茫,我不知道培训是否真的能像他们宣传的那样好,所以我就想了解一段时间再做打算。

后来,我在百度知道看到一篇让我很鼓舞的文章,是一个嵌入式高手介绍没有基础的朋友怎么自学入门学嵌入式,文章写的很好,包含了如何学习,该怎么学习。他提到一个方法就是看视讯,因为看书实在太枯燥和费解的,很多我们也看不懂。这点我真的很认同,我自己看书往往看不了几页。

我在想,为什么别人都能自学成才,我也可以的!我要相信自己,所以我就想自学,如果实在学不会我再去培训。

主意一定,我就去搜索嵌入式的视讯,虽然零星找到一些嵌入式的视讯,但是都不系统,我是想找一个能够告诉我该怎么学的视讯,一套从入门到精通的视讯,一个比较完整的资料,最好能有老师教,不懂可以请教的。

后来我又找到一份很好的视讯,是在IT学习联盟网站推出的一份视讯《零基础嵌入式就业班》(喜欢《零基础嵌入式就业班》的可以复制 sina.lt/qKh 贴上浏览器位址列按回车键即开启)。里面的教程还不错,很完整,可以让我从基础的开始学起。视讯比较便宜。

下面介绍下我的学习流程,希望对和我一样完全没有基础的朋友有所帮助。

......

嵌入式是什么意思?

1、简单的说就是用于控制、监视或者辅助 *** 作机器和装置的装置。

2、可以理解为微型电脑。比如平板电脑就是一个嵌入式系统,智慧手机也是嵌入式系统,银行取款机也是.......可以说凡是能智慧互动控制的都是嵌入式系统。

3、打个比方说:拿一个嵌入式开发板,装上萤幕,就能成为平板电脑。装个温度探测器,就可以成为温度检测仪。装个萤幕+GPS模组,就能成为车载导航仪。装个读卡器+3G模组,就可以成为POS机......当然实际开发起来没有说的这么简单,会设计硬体开发+软体开发等各方面。

嵌入式是干什么的

嵌入式系统通常是指内部包含只能控制器的装置,它具有整合度高,体积小、反应速度快、智慧化、稳定及可靠性强等特点。 举一个简单的例子就能明白了 比如说我们的电脑都装有作业系统,因为安装了作业系统以后会使电脑的效用被充分的利用起来,但是现在智慧化的装置、各种仪器、电子装置越来越多,比如说我们的手机、智慧洗衣机、智慧电冰箱等等,这些东西不可能把电脑用的作业系统安装在其中,只能开发一些体积小的、功能完备的小型系统安装在这些东西上,被安装的这些作业系统就叫做“嵌入式的作业系统”

嵌入式软体工程师是做什么的

嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬体可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬体装置、嵌入式作业系统以及使用者的应用程式等四个部分组成,用于实现对其他装置的控制、监视或管理等功能。

嵌入式软体工程师就是编写嵌入式系统的工程师。

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想成为嵌入式工程师,就需要学习嵌入式,怎样学习嵌入式,我刚才看到一篇很不错的文章,是一个专科生介绍自己如何自学嵌入式,并找到嵌入式的工作,里面介绍了他的学习方法和学习过程,希望对你有帮助。

先做个自我介绍,我07年考上一所很烂专科民办的学校,学的是生物专业,具体的学校名称我就不说出来献丑了。09年我就辍学了,我在那样的学校,一年学费要1万多,但是根本没有人学习,我实在看不到希望,我就退学了。

退学后我也迷茫,大专都没有毕业,我真的不知道我能干什么,我在纠结着我能做什么。所以辍学后我一段时间,我想去找工作,因为我比较沉默寡言,不是很会说话,我不适合去应聘做业务。我想应聘做技术的,可是处处碰壁。

一次偶然的机会,我才听到嵌入式这个行业。那天我去新华书店,在计算机分类那边想找本书学习。后来有个女孩子走过来,问我是不是读计算机的,有没有兴趣学习嵌入式,然后给我介绍了一下嵌入式现在的火热情况,告诉我学嵌入式多么的有前景,给我了一份传单,嵌入式培训的广告。听了她的介绍,我心里痒痒的,确实我很想去学会一门自己的技术,靠自己的双手吃饭。

回家后,我就上网查了下嵌入式,确实是当今比较热门的行业,也是比较好找工作的,工资也是相对比较高。我就下决心想学嵌入式了。于是我去找嵌入式培训的相关资讯,说真的,我也很迷茫,我不知道培训是否真的能像他们宣传的那样好,所以我就想了解一段时间再做打算。

后来,我在百度知道看到一篇让我很鼓舞的文章《如何学习嵌入式》,是一个嵌入式高手介绍没有基础的朋友怎么自学入门学嵌入式,文章写的很好,包含了如何学习,该怎么学习。他提到一个方法就是看视讯,因为看书实在太枯燥和费解的,很多我们也看不懂。这点我真的很认同,我自己看书往往看不了几页。

我在想,为什么别人都能自学成才,我也可以的!我要相信自己,所以我就想自学,如果实在学不会我再去培训。

主意一定,我就去搜索嵌入式的视讯,虽然零星找到一些嵌入式的视讯,但是都不系统,我是想找一个能够告诉我该怎么学的视讯,一套从入门到精通的视讯,一个比较完整的资料,最好能有老师教,不懂可以请教的。

后来我又找到一份很好的视讯,是在IT学习联盟网站推出的一份视讯《零基础嵌入式就业班》(喜欢《零基础嵌入式就业班》的可以复制 sina.lt/qKh 贴上浏览器按回车键即开启)。里面的教程还不错,很完整,可以让我从基础的开始学起。视讯比较便宜。

下面介绍下我的学习流程,希望对和我一样完全没有基础的朋友有所帮助。

收到他们寄过来的光碟后,我就开始学习了,由于我没有什么基础,我就从最简单的C语言视讯教程学起,话说简单,其实我还是很多不懂的,我只好请教他们,他们还是很热心的,都帮我解决了。C语言我差不多学了一个礼拜,接下来我就学了linux的基本命令,我在他们提供linux虚拟机器上都有做练习,敲linux的基本命令,写简单的C语言程式码,差不多也就三个礼拜。我每天都在不停的写一些简单的程式码,这样一月后我基本掌握了C和linux的基本 *** 作。

......

嵌入式系统到底是什么

书的话我推荐《嵌入式linux应用开发完全手册》,很不错,你有什么问题可以问我,我通讯大三目前也在研究嵌入式,步骤大致如下:

第一步: 嵌入式开发 pcb设计,一般为开发板的电路裁减和扩充,由开发板原理图为基础,画出PCB和封装库,设计自己的电路。

第二步: SOPC技术,一般为FPGA,CPLD开发,利用VHDL等硬体描述语言做专用arm晶片开发,写出自己的逻辑电路,基于ALTER或XILINUX的FPGA做开发。Arm9

第三步: SOC设计,分前端,后端实现,这是硬体设计的核心技术:晶片设计.能做到这步,已经不属于平凡的技术人员。arm9开发板

软体道路:

RTOS:

实时 *** 作系统

LINUX:

分时 *** 作系统

,通过配置内核也可改成实时 *** 作系统。

对于关系,

可以这么说

,嵌入式包含了硬件软件,而Linux是

嵌入式系统

软件的一种,WINCE等也属于嵌入式系统软件。

嵌入式 *** 作系统EOS(Embedded OperatingSystem)是一种用途广泛的系统软件,过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。EOS负责嵌人系统的全部软、硬件资源的分配、调度工作,控制协调并发活动;它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前,已推出一些应用比较成功的EOS产品系列。随着Internet技术的发展、信息家电的普及应用及EOS的微型化和专业化,EOS开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。嵌人式 *** 作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。EOS是相对于一般 *** 作系统而言的,它除具备了一般 *** 作系统最基本的功能,如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等外,还有以下特点:

(1)可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。

(2)强实时性。EOS实时性一般较强,可用于各种设备控制当中。

(3)统一的接口。提供各种设备驱动接日.

(4) *** 作方便、简单、提供友好的图形GUI,图形界面,追求易学易用.

(5)提供强大的网络功能,支持TCP门P协议及其它协议,提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口,为各种移动计算设备预留接口.

(6)强稳定性,弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预,这就要负责系统管理的EOS臭有较强的稳定性。嵌入式 *** 作系统的用户接日一般不提供 *** 作命令,它通过系统调用命令向用户程序提供服务。

(7)固化代码。在嵌入系统中,嵌入式 *** 作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。辅助存储器在嵌入式系统中很少使用,因此,嵌入式 *** 作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸,而用各种内存文件系统.

(8)更好的硬件适应性,也就是良好的移植性.

国际上用于信息电器的嵌入式 *** 作系统有40种左右。现在,市场上非常流行的EOS产品,包括3Corn公司下属子公司的Palm OS,全球占有份额达50%,MicroS。fi公司的Wind。ws CE不过29%。在美国市场,Palm OS更以80%的占有率远超Windows CE。开放源代码的Linux很适于做信息家电的开发.

比如:中科红旗软件技术有限公司开发的红旗嵌入式Linux和美商网虎公司开发的基于Xlinux的嵌人式 *** 作系统“夸克”。“夸克”是目前全世界最小的Linux,它有两个很突出的特点,就是体积小和使用GCS编码。

常见的嵌入式系统有:Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive .

嵌入式 *** 作系统的发展

1. 引言

嵌入式 *** 作系统与嵌入式系统密不可分。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式 *** 作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。

嵌入式技术的发展,大致经历了四个阶段[1]。

第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统,同时具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。这种系统大部分应用于一些专业性极强的工业控制系统中,一般没有 *** 作系统的支持,通过汇编语言编程对系统进行直接控制,运行结束后清除内存。

第二阶段是以嵌入式CPU为基础、以简单 *** 作系统为核心的嵌入式系统。这一阶段的 *** 作系统具有一定的兼容性和扩展性,但用户界面不够友好。

第三阶段是以嵌入式 *** 作系统为标志的嵌入式系统。这一阶段系统的主要特点是:嵌入式 *** 作系统能运行于各种不同类型的微处理器上,兼容性好; *** 作系统内核精小、效率高,并且具有高度的模块化和扩展性;具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能;具有大量的应用程序接口(API),开发应用程序简单;嵌入式应用软件丰富。

第四阶段是以基于Internet 为标志的嵌入式系统,这是一个正在迅速发展的阶段。目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外,但随着Internet的发展以及 Internet技术与信息家电、工业控制技术等结合日益密切,嵌入式设备与Internet的结合将代表着嵌入式技术的真正未来[2]。

嵌入式系统的发展对嵌入式 *** 作系统提出了更高的要求。因此,对嵌入式 *** 作系统的结构、设计、用户界面等诸多方面进行深入研究,将有助于嵌入式系统的应用和发展。

2. 嵌入式 *** 作系统的特点

2.1 嵌入式系统的开发人员对 *** 作系统的依赖性

早期的硬件设备很简单,软件的编程和调试工具也很原始,与硬件系统配套的软件都必须从头编写。程序大都采用宏汇编语言,调试是一件很麻烦的事。随着系统越来越复杂, *** 作系统就显得很必要。

(1) *** 作系统能有效管理越来越复杂的系统资源。

(2) *** 作系统能够把硬件虚拟化,使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来。

(3) *** 作系统能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。

在70年代的后期,出现了嵌入式系统的 *** 作系统。在80年代末,市场上出现了几个著名的商业嵌入式 *** 作系统,包括Vxwork、Neculeus、QNX和Windows CE等,这些系统提供性能良好的开发环境,提高了应用系统的开发效率。

2.2 嵌入式 *** 作系统的特点

与其他类型的 *** 作系统相比,嵌入式 *** 作系统具有以下一些特点。

(1)体积小。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统,它不具备像硬盘那样大容量的存储介质,而大多使用闪存(Flash Memory)作为存储介质。这就要求嵌入式 *** 作系统只能运行在有限的内存中,不能使用虚拟内存,中断的使用也受到限制。因此,嵌入式 *** 作系统必须结构紧凑,体积微小。

(2)实时性。大多数嵌入式系统都是实时系统,而且多是强实时多任务系统,要求相应的嵌入式 *** 作系统也必须是实时 *** 作系统(RTOS)[8]。实时 *** 作系统作为 *** 作系统的一个重要分支已成为研究的一个热点,主要探讨实时多任务调度算法和可调度性、死锁解除等问题。

(3)特殊的开发调试环境。提供完整的集成开发环境是每一个嵌入式系统开发人员所期待的。一个完整的嵌入式系统的集成开发环境一般需要提供的工具是编译/连接器、内核调试/跟踪器和集成图形界面开发平台。其中的集成图形界面开发平台包括编辑器、调试器、软件仿真器和监视器等。

3. 嵌入式 *** 作系统的发展状况

国外嵌入式 *** 作系统已经从简单走向成熟,主要有Vxwork、 QNX、PalmOS、Windows CE等。国内的嵌入式 *** 作系统研究开发有2种类型,一类是基于国外 *** 作系统二次开发完成的,如海信的基于Windows CE的机顶盒系统;另一类是中国自主开发的嵌入式 *** 作系统,如凯思集团公司自主研制开发的嵌入式 *** 作系统Hopen OS(“女娲计划”)等。

Windows CE内核较小,能作为一种嵌入式 *** 作系统应用到工业控制等领域。其优点在于便携性、提供对微处理器的选择以及非强行的电源管理功能。内置的标准通信能力使 Windows CE能够访问Internet并收发E_mail或浏览Web。除此之外,Windows CE特有的与Windows类似的用户界面使最终用户易于使用。Windows CE的缺点是速度慢、效率低、价格偏高、开发应用程序相对较难。

3Com公司的Palm OS在掌上电脑和PDA市场上独占其霸主地位,它有开放的 *** 作系统应用程序接口(API),开发商可根据需要自行开发所需的应用程序。

QNX是由加拿大QSSL公司开发的分布式实时 *** 作系统,它由微内核和一组共 *** 作的进程组成,具有高度的伸缩性,可灵活地剪裁,最小配置只占用几十KB内存。因此,可以广泛地嵌入到智能机器、智能仪器仪表、机顶盒、通讯设备、PDA等应用中去[6][7]。

Hopen OS是凯思集团自主研制开发的嵌入式 *** 作系统,由一个体积很小的内核及一些可以根据需要进行定制的系统模块组成。其核心Hopen Kernel一般为10KB左右大小,占用空间小,并具有实时、多任务、多线程的系统特征。

在众多的实时 *** 作系统和嵌入式 *** 作系统产品中,WindRiver公司的VxWorks是较为有特色的一种实时 *** 作系统[5]。VxWorks 支持各种工业标准,包括POSIX、ANSI C 和TCP/IP网络协议。VxWorks 运行系统的核心是一个高效率的微内核,该微内核支持各种实时功能,包括快速多任务处理、中断支持、抢占式和轮转式调度。微内核设计减轻了系统负载并可快速响应外部事件。在美国宇航局的“极地登陆者”号、“深空二号”和火星气候轨道器等登陆火星探测器上,就采用了VxWorks,负责火星探测器全部飞行控制,包括飞行纠正、载体自旋和降落时的高度控制等,而且还负责数据收集和与地球的通信工作。目前在全世界装有VxWorks 系统的智能设备数以百万计,其应用范围遍及互联网、电信和数据通信、数字影像、网络、医学、计算机外设、汽车、火控、导航与制导、航空、指挥、控制、通信和情报、声纳与雷达、空间与导d系统、模拟和测试等众多领域。

4. Linux

4.1 嵌入式Linux的应用开发前景

Linux是个与生俱来的网络 *** 作系统,成熟而且稳定。Linux是源代码开放软件,不存在黑箱技术,任何人都可以修改它,或者用它开发自己的产品。Linux系统是可以定制的,系统内核目前已经可以做得很小。一个带有中文系统及图形化界面的核心程序也可以做到不足1MB,而且同样稳定。Linux作为一种可裁减的软件平台系统,是发展未来嵌入设备产品的绝佳资源,遍布全球的众多Linux爱好者又能给予Linux开发者强大的技术支持。因此,Linux作为嵌入式系统新的选择,是非常有发展前途的。

(1)与硬件芯片的紧密结合

后PC时代的智能设备已经逐渐地模糊了硬件与软件的界限,SOC系统(System On Chip)的发展就是这种软硬件无缝结合趋势的证明。随着处理器片内微码的发展,在将来可能出现在处理器片内嵌进 *** 作系统的代码模块。

嵌入式Linux的一大特点是:与硬件芯片(如SOC等)的紧密结合。它不是一个纯软件的Linux系统,而比一般 *** 作系统更加接近于硬件。嵌入式Linux的进一步发展,逐步地具备了嵌入式RTOS的一切特征:实时性及与嵌入式处理器的紧密结合。

(2)开放的源代码

嵌入式Linux的另一大特点是:代码的开放性。代码的开放性是与后PC时代的智能设备的多样性相适应的。代码的开放性主要体现在源代码可获得上,Linux代码开发就像是“集市式”开发,任意选择并按自己的意愿整合出新的产品。

对于嵌入式Linux,事实上是把BIOS层的功能实现在Linux的driver层。目前,在Linux领域,已经出现了专门为Linux *** 作系统定制的自由软件的BIOS代码,并在多款主板上实现此类的BIOS层功能。

(3)嵌入式Linux与硬件芯片的紧密结合

对于许多信息家电的应用来说,嵌入的性能指标是最难满足的,只有靠提高芯片的集成度与装配密度来解决。嵌入式Linux与标准Linux的一个重要区别是嵌入式Linux与硬件芯片的紧密结合。这是一个不可逾越的难点,也是嵌入式Linux技术的关键之处。嵌入式Linux和商用专用RTOS一样,需要编写BSP(Board Support Package),这相当于编写PC的BIOS。这不仅仅是嵌入式Linux的难点,也是使用商用专用RTOS开发的难点。硬件芯片(SOC芯片或者是嵌入式处理器)的多样性也决定了代码开放的嵌入式Linux的成功。嵌入式系统的发展,必然导致软硬件无缝结合的趋势,逐渐地模糊了硬件与软件的界限,在将来可能出现SOC片内的 *** 作系统代码模块。

随着处理器片内微码的发展,在将来应出现在处理器片内嵌进 *** 作系统的代码模块,很显然模块将具有安全性好、健壮性强、代码执行效率高等特点。着眼于未来的嵌入式系统的发展,我们基于对嵌入式Linux技术的深入研究,对嵌入式处理器及SOC系统的深刻理解和研究;对EDA技术的深入研究;对模拟数字混合集成电路芯片的深入研究;对SOC片内进行嵌入式Linux *** 作系统代码的植入研究。此类的研究有可能减轻系统开发者对BSP开发的难度要求,并使得嵌入式Linux能够成为普及的嵌入式 *** 作系统,而大大提高嵌入式Linux的易用性,提高其开发出的高智能设备的安全性、稳定性,同时也大大提高智能设备的计算能力、处理能力。

4.2 部分嵌入式Linux产品[3][4]

嵌入式Linux 一般是按照嵌入式目标系统的要求而设计,由一个体积很小的内核及一些可以根据需要进行随意裁减的系统模块组成。一般来说整个系统所占用的空间不会超过几M 大小。目前,国外不少大学、研究机构和知名公司都加入了嵌入式Linux的开发工作,较成熟的嵌入式Linux产品不断涌现。

由美国新墨西哥理工学院开发的基于标准Linux 的嵌入式 *** 作系统RTLinux,已成功地应用于航天飞机的空间数据采集、科学仪器测控、电影特技图像处理等领域。RTLinux开发者并没有针对实时 *** 作系统的特性重写Linux的内核,这样做工作量会非常大,而且要保证兼容性也非常困难。为此,RTLinux提供了一个精巧的实时内核,并把标准的 Linux核心作为实时核心的一个进程同用户的实时进程一起调度,这样做的好处是对Linux的改动量最小,充分利用了Linux平台下现有的丰富的软件资源。

由嵌入式Linux行业主要厂商之一Lineo推出的Embedix,是根据嵌入式应用系统的特点重新设计的Linux发行版本。Embedix提供了超过25种的Linux系统服务,包括Web服务器等。系统需要最小8M内存,3M只读内存或闪存。Embedix基于Linux 2.2核心,并已经成功地移植到了Intel X86和PowerPC处理器系列上。

由美国网虎公司推出的XLinux,号称是世界上最小的嵌入式Linux系统,核心只有143K字节,而且还在不断减小。

致力于国产嵌入式Linux *** 作系统和应用软件开发的广州博利思软件公司推出的嵌入式Linux中文 *** 作系统POCKETIX,基于标准的Linux内核,并包括一些可以根据需要进行定制的系统模块。支持标准以太网和TCP/IP协议、支持标准的X Window,中文支持采用国际化标准,提供桌面和窗口管理功能、带WEB浏览器和文件管理器,并支持智能拼音和五笔字型输入。可适应个人PDA、WAP 手机、机顶盒等广泛的智能信息产品。

4.3 开发嵌入式Linux的几个问题

(1)Linux的移植。如果Linux不支持选用的平台,就需要把Linux内核中与硬件平台相关的部分改写,使之支持所选用的平台。

(2)内核的裁剪。嵌入式产品的可用资源比较少,所以它的内核相对嵌入式系统来说就显得有点大,需要进行剪裁到可利用的大小。

(3)桌面系统。现代的 *** 作系统如果没有一个友好的界面是没有说服力的。现在的台式机Linux系统使用了传统的X Window系统的模式—Client/Server结构。和硬件有关的部分即是Server端,实现一个标准的显示接口;应用程序通过对Server的服务请求,实现程序的显示。在此之上,实现窗口的管理功能。但X Window对于嵌入式系统来说显得很庞大。现在国内有MiniGUI,国外有MicroWindow,都在致力于嵌入式Linux GUI的开发。适用于嵌入式Linux上的X Window的工作也在进行。

(4)驱动程序的开发。Linux内核更新的很快,许多最新的硬件驱动很快就被支持。但嵌入式系统应用领域是多种多样的,所选用的硬件设备也不同,并且不可能都有Linux的驱动程序,因此,设备驱动程序的开发也是重要的工作。

(5)应用软件的开发。

(6)中文的支持。

5. 结束语

目前,绝大部分嵌入式系统的硬件平台还掌握在外国公司的手中,国产的嵌入式 *** 作系统在技术含量、兼容性、市场运作模式等方面也还有很多工作要做,我们应该在跟踪国外嵌入式 *** 作系统的最新技术的同时,坚持自主产权,力争找到自己的突破点,探索出一条自己的发展道路。


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