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家用设备哪些有嵌入式系统

发布时间: 2021-02-08 16:56:04

Ⅰ 简述嵌入式系统显示系统有哪些

一、 嵌入式系统的定义是什么?嵌入式系统具有哪些主要特点?

嵌入式系统最通用的定义为:“以应用为中心、 以 计算机技术为基础,软 件可剪裁、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机。”
一般认为,嵌入式系统需要涵盖软件和硬件两个方面,这一点与以前简
单的单片机系统有着本质的区别:

1.在硬件上,嵌入式系统至少拥有一个高性能处理器作为硬件平台(目前 以 32 位处理器为主流) ,如ARM、MIPS 等处理器。

2.在软件上,嵌入式系统拥有一个多人物操作系统为软件系统平台,如 Linux、Windows CE、Symbian、uc/osII、VxWorks 等。

二.简述对ARM的两种工作状态和7种处理器工作模式的理解。

ARM处理器状态、指令集

1。 ARM微处理器的工作状态一般有两种,并可在两种状态之间切换:

第一种为ARM状态,此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令,对应ARM指令集;

第二种为Thumb状态,此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令,对应Thumb指令集。

在程序的执行过程中,微处理器可以随时在两种工作状态之间切换,并且,处理器工作状态的转变并不影响处理器的工作模式和相应寄存器中的内容。但ARM微处理器在开始执行代码时,应该处于ARM状态。

ARM处理器工作模式

2。ARM微处理器支持7种运行工作模式,分别为:

用户模式(usr):ARM处理器正常的程序执行状态。非特权模式。

快速中断模式(fiq):用于高速数据传输或通道处理。

外部中断模式(irq):用于通用的中断处理。

管理模式(svc):操作系统使用的保护模式。

数据访问终止模式(abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储及存储保护。

系统模式(sys):运行具有特权的操作系统任务。

定义指令中止模式(und):当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。

三、简述在Linux环境下进行嵌入式系统开发的几个主要环节

Linux 是开放源代码的。不存在黑箱技术。Linux 的内核小、功能强大、 运行稳定、 系统健壮、 效 率高, 易于定制剪裁, 在价格上极具竞争力。Linux 不支持 X86 CPU,还可以支持其他数十种 CPU 芯片。

1.了解清楚设备型号接口大小,详细阅读用户手册和硬件设计规格说明书

2.了解清楚电源的输出功率

3.插拔接口的顺序,是否支持热插拔和带电插拔

4.遇到问题要多一点细心,沉着冷静分析问题,作好笔记,分析问题的范围扩大,把每一个新的想法都去试一试,有时就试出来了。

5.善于利用网络资源

四、Linux驱动程序开发的主要内容是什么

1. 认识目标板各设备型号及开发中注意事项

2.驱动程序(BSP)在嵌入式系统中的重要性和所处位置

3.Linux驱动程序的概念、驱动结构、对中断和内存的处理、设备驱动的初始化

4.Linux下设备驱动程序开发框架和流程

5.Linux下模块化驱动程序设计(动态加载)设备驱动加入Linux内核中

6.实验:编写驱动程序框架+测试用例(字符型设备)两种初始化方式

Ⅱ 什么是嵌入式

嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:
1.工业控制:
基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。
2.交通管理:
在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌GPS模块,GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。
3.信息家电:
这将称为嵌入式系统最大的应用领域,冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里,也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中,嵌入式系统将大有用武之地。
4.家庭智能管理系统:
水、电、煤气表的远程自动抄表,安全防火、防盗系统,其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查,并实现更高,更准确和更安全的性能。目前在服务领域,如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。

Ⅲ 常见嵌入式系统有哪些

一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。执行装置可以很简单,如手机上的一个微小型的电机,当手机处于震动接收状态时打开;也可以很复杂,如SONY智能机器狗,上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器,从而可以执行各种复杂的动作和感受各种状态信息。

硬件层
硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用设备接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。

(1)嵌入式微处理器

嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器,嵌入式微处理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中,它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性。

嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系或哈佛体系结构;指令系统可以选用精简指令系统(RecedInstructionSet Computer,RISC)和复杂指令系统CISC(Complex Instruction Set Computer,CISC)。RISC计算机在通道中只包含最有用的指令,确保数据通道快速执行每一条指令,从而提高了执行效率并使CPU硬件结构设计变得更为简单。

嵌入式微处理器有各种不同的体系,即使在同一体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总线宽度,或集成了不同的外设和接口。据不完全统计,全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种,体系结构有30多个系列,其中主流的体系有ARM、MIPS、PowerPC、X86和SH等。但与全球PC市场不同的是,没有一种嵌入式微处理器可以主导市场,仅以32位的产品而言,就有100种以上的嵌入式微处理器。嵌入式微处理器的选择是根据具体的应用而决定的。

(2)存储器

嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。嵌入式系统的存储器包含Cache、主存和辅助存储器。

1、Cache

Cache是一种容量小、速度快的存储器阵列它位于主存和嵌入式微处理器内核之间,存放的是一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。在需要进行数据读取操作时,微处理器尽可能的从Cache中读取数据,而不是从主存中读取,这样就大大改善了系统的性能,提高了微处理器和主存之间的数据传输速率。Cache的主要目标就是:减小存储器(如主存和辅助存储器)给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度更快,实时性更强。

在嵌入式系统中Cache全部集成在嵌入式微处理器内,可分为数据Cache、指令Cache或混合Cache,Cache的大小依不同处理器而定。一般中高档的嵌入式微处理器才会把Cache集成进去。

2、主存

主存是嵌入式微处理器能直接访问的寄存器,用来存放系统和用户的程序及数据。它可以位于微处理器的内部或外部,其容量为256KB~1GB,根据具体的应用而定,一般片内存储器容量小,速度快,片外存储器容量大。

Ⅳ 主流嵌入式系统有哪些

嵌入式系统的分类、特点及应用
根据不同的分类标准嵌入式系统有不同的分类方法,这里根据嵌入式系统的复杂程度,可以将嵌入式系统分为以下四类:

1.单个微处理器

这类系统可以在小型设备中(如温度传感器、烟雾和气体探测器及断路器)找到。这类设备是供应商根据设备的用途来设计的。这类设备受Y2K影响的可能性不大。

2.不带计时功能的微处理器装置

这类系统可在过程控制、信号放大器、位置传感器及阀门传动器等中找到。这类设备也不太可能受到Y2K的影响。但是,如果它依赖于一个内部操作时钟,那么这个时钟可能受Y2K问题的影响。

3.带计时功能的组件

这类系统可见于开关装置、控制器、电话交换机、电梯、数据采集系统、医药监视系统、诊断及实时控制系统等。它们是一个大系统的局部组件,由它们的传感器收集数据并传递给该系统。这种组体可同PC机一起操作,并可包括某种数据库(如事件数据库)。

4.在制造或过程控制中使用的计算机系统

对于这类系统,计算机与仪器机械及设备相连来控制这些装置的工作。这类系统包括自动仓储系统和自动发货系统。在这些系统中,计算机用于总体控制和监视,而不是对单个设备直接控制。过程控制系统可与业务系统连接(如根据销售额和库存量来决定定单或产品量)。

嵌入式系统的特点

嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下特点:

1.嵌入式系统通常是面向特定应用的

嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大大增强,跟网络的耦合也越来越紧密。

2.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与各个行业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、不断创新的知识集成系统。

3.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。

4.嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。

5.为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存贮于磁盘等载体中。

6.嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

Ⅳ 嵌入式设备有哪些

公交卡,手机等等

Ⅵ 常见的嵌入式系统都有哪些

除了PC,你见到的所有一切控制类的电气设备,都属于嵌入式。像电脑冰箱等的控制系统

Ⅶ 嵌入式终端设备有哪些

很多都是嵌入式的终端,机顶盒、手机、导航、还有些仪表!

Ⅷ 什么是嵌入式系统,能举个例子吗

嵌入式系统(Embedded system),是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而版设计的专用计算机系统权”。

为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同,嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务,设计人员能够对它进行优化,减小尺寸降低成本。

实际应用举例:

1、家庭自动化产品,如恒温器、冷气机、洒水装置和安全监视系统。家用电器,包括微波炉、洗衣机、电视机、DVD播放器和录制器。

2、水、电、煤气表的远程自动抄表,安全防火、防盗系统,其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查。

3、内嵌GPS模块,GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。

4、公共交通无接触智能卡发行系统,公共电话卡发行系统,自动售货机。

5、水文资料实时监测,防洪体系及水土质量监测、堤坝安全,地震监测网,实时气象信息网,水源和空气污染监测。

Ⅸ 什么是嵌入式系统它具有哪些特点

嵌入式系统(Embedded system),是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,根据英国电器工程师协会( U.K. Institution of
Electrical Engineer)的定义,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同,嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务,设计人员能够对它进行优化,减小尺寸降低成本。由于嵌入式系统通常进行大量生产。所以单个的成本节约,能够随着产量进行成百上千的放大。[1]

嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。与通用计算机能够运行用户选择的软件不同,嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的;所以经常称为“固件”。[2]

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,软硬件可裁剪,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。[3]

嵌入式系统是面向用户、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业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、不断创新的知识集成系统。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,着重发展图形界面和多任务管理;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件进行裁剪,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件基础,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微内核,需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减,但是由于微内核的存在,使得这种扩展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操作系统的嵌入式系统,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、存储器、输入输出(I/O)和软件(由于多数嵌入式设备的应用软件和操作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一般的PC操作系统的最大区别)。[4]

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