嵌入式系统是以应用为中心的专用计算机系统,核心构成包括硬件、软件两大部分,具体可划分为嵌入式处理器、外围硬件设备、操作系统、应用程序四大模块。其设计强调软硬件可裁剪、低功耗、高实时性,广泛应用于工业控制、智能家居等领域。
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硬件部分
嵌入式系统的硬件基础由处理器(如ARM架构微控制器)、存储器(Flash/EPROM)、输入输出接口(I/O端口、A/D转换模块)及外设(传感器、通信模块)组成。与通用计算机不同,其硬件高度集成,常采用SoC(片上系统)设计,将CPU、存储、外设整合至单一芯片以优化体积与功耗。 -
软件部分
软件层包括嵌入式操作系统(如Linux、VxWorks)和应用程序。操作系统负责资源调度与实时任务管理,而应用程序直接实现用户需求(如智能家电控制逻辑)。软件需满足固态化存储、高可靠性等要求,通常通过驱动层(BSP)与硬件交互。 -
协同设计特性
嵌入式系统的软硬件需根据应用场景灵活裁剪。例如,工业设备可能强化实时操作系统和抗干扰设计,而消费电子则侧重低功耗与图形界面优化。这种定制化设计使其在成本、性能间取得平衡。
总结来看,嵌入式系统的模块化设计使其能适应多样化需求,从微型传感器到复杂车载设备均依赖其核心技术。未来随着AIoT发展,嵌入式系统将进一步融合边缘计算与智能化功能。