嵌入式系統的應用及發展探究

【摘 要】近幾年，隨著我國信息技術與網絡技術的不斷發展，使我們進入了一個全新的數碼時代。而嵌入式系統就是建立在這兩種高新技術基礎之上的。現如今，嵌入式系統廣泛應該到科研行業、軍事領域、商業發展、娛樂行業，甚至是人們的日常生活中也隨處可見。然而，隨著國內外嵌入式產品的不斷開發與推廣使用，此項技術和人們的日常生活聯系更加緊密。可以說，嵌入式系統隨處都可見，例如：洗衣機、冰箱、汽車等都可以利用嵌入式技術來進行改造。本文主要對嵌入式系統的特點與分類進行了深入的探討和分析，并且對嵌入式系統的應用領域和未來的發展趨勢進行了詳細闡述。希望對今后嵌入式的應用產生一些積極影響。

【關鍵詞】嵌入式系統；概述與特點；分類；發展

0.前言

嵌入式計算系統通常不會使用較為普通的計算機，運用大量的固化軟件，也就是固件，而對于終端用戶來說，是不可以改變固件的，通常在計算機硬件系統中，既有操作系統也有應用軟件。對于嵌入式系統來說，有很多的特點，例如：軟件代碼少、自動化技術應用較多、反應時間短等，通常會用在實時與處理多個任務的情況中。和普通的計算機系統相比較來說，此系統不僅功耗低，而且可靠性非常高，另外，性價比較高、占用較小的空間，同時支持的任務較多等優勢。

1.嵌入系統的概述與特點

嵌入式系統指的是在對象體系中嵌入一種專用的計算機系統。而最基本的三個要素指的是嵌入性、專用性以及計算機系統。嵌入式系統把計算機技術、電子技術等和各行業的應用相結合得到的產物，這直接決定了嵌入式系統是技術與資金密集、創新能力較強的集成系統。通常情況下，嵌入式系統都是與實際應用緊密結合在一起的，并且產品的升級與系統的升級都是同步的。為進一步提高系統的運行速度與可靠性，通常會把軟件固化在單片機中，并不是和普通系統一樣儲存在磁盤中。普通計算機的開發人員通常都是專業的計算機人員，但是，嵌入式系統的開發人員是來自各個領域的專業人士。

2.嵌入式系統的分類

根據形態，可以把嵌入式系統分為以下幾種：設備級、板級與芯片級。對于嵌入式系統來說，必須和對象系統聯系緊密，而對于嵌入式技術的發展則是要滿足嵌入式應用的需求，繼續擴大對象系統要求的外圍電路，從而更好的符合對象系統應用系統的需求。所以，可以將嵌入式系統看作是一個特殊的計算機系統，并不斷朝著計算機應用系統方向快速發展。

3.嵌入式系統的應用領域

早在上世紀80年代，單片機嵌入式系統的應用就得到了廣泛推廣和使用，例如：農業生產、國防科技、教育事業、日常生活用品等領域中都應用了嵌入式系統。另外，在其它領域也有所應用，例如：在工業上，可以用于物理量的檢測、機器人、傳感器等。在生活中，點玩具、冰箱、照相機、電扇、空調等。在汽車制造上，變速控制、節能控制、報警控制等。由此看來，嵌入式系統的應用領域還是比較廣泛的。

4.嵌入式系統今后的發展探究

從嵌入式技術的發展來看，主要經歷了三個階段的發展：第一階段，也就指的是嵌入式技術的發展初期，都是以單片機或者是功能簡單的計算機為核心的可編程控制器形式存在的，擁有監測與指示等的功能。通常情況下，此系統主要應用在工業制造、導彈等裝備中，但是，在嵌入式系統的發展初期階段不具備操作系統的支持，主要是利用匯編語言來控制系統，一旦完成運行任務就會立即清楚內存。系統發展的初期階段特點是結構與功能都過于單一，并且處理效率也不高，另外，儲存容量過小，通常會用在各個專用領域中。主要是以CPU與操作系統為核心的發展。而對于此階段的系統來說，主要的特點是操作系統占用空間較小、工作效率非常高，可以支持多個設備、同時完成多個任務，另外，還有很多應用程序接口。第三階段的發展是芯片技術與網絡技術為核心。嵌入式系統的占用空間逐漸減小，但是功能卻逐漸增強。但是，有很多嵌入式系統并沒有和網絡相連接，但是，隨著網絡技術的不斷發展，勢必會使嵌入式系統和網絡技術相結合，從而進一步推動嵌入式技術的發展。

由于當前市場競爭非常激烈，因此，想要快速適應激烈的市場競爭，必須加快嵌入式系統的發展。首先，我們應該大力開發嵌入式應用軟件，并且要有相應的操作系統的支持。在系統升級和設計過程中，要使用更大的嵌入式處理器，比如：32位與64位。另外，還要應用先進的編程技術來控制系統復雜的變化，重點在于優化軟件的設計，提高軟件質量，從而大大縮短軟件的開發周期。其次，網絡互聯成為嵌入式系統發展的一個主要趨勢，為盡可能滿足用戶的需求，在新時期的嵌入式系統應該有標準的網絡通信接口，并且要有TCP/IP協議的支持。再次，嵌入式系統能夠支持電子設備，并且尺寸越來越小，功耗大大降低，成本也較低，所以，系統的設計人員應該降低處理器性能，限制存儲容量與使用接口芯片數量。這樣一來，嵌入式系統的開發設計人員必須要有豐富的經驗，利用先進的技術來發展嵌入式系統，比如：JAVA、Web等。最后，人機界面的設計。嵌入式系統的廣泛推廣和使用主要是因為此系統的設計和使用人員有一定的親和力，比較自然的人機界面。現如今，手寫錄入、收發郵件和圖像取得了一定成效。

5.結束語

總體來說，現如今，嵌入式系統廣泛應該到科研行業、軍事領域、商業發展、娛樂行業，甚至是人們的日常生活中也隨處可見。可以說，嵌入式系統是計算機軟件與硬件的統一體，另外，還包含各種機械零件等裝置。然而，和普通系統比較來說，具有功能強大、功耗與成本消耗低等特點。可以說，嵌入式系統包含計算機、電子技術等多個領域的知識，與此同時，嵌入式產品出現在各個行業中，并且和人們的日常生活密切相關，因嵌入式系統的廣泛應用，勢必會使人們更加專注與嵌入式系統的研究與開發工作中，由此看來，嵌入式系統的發展有廣闊的發展前景。在今后嵌入式系統的發展過程中，必須由經驗非常豐富的設計人員來設計，并使系統的發展朝著網絡互聯的方向發展，從而在激烈的市場競爭中站穩腳步，更好的服務與人們的生產與生活。 [科]

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