什么是嵌入式工業(yè)一體機嵌入式系統(tǒng)呢?
嵌入式系統(tǒng)是一種專用的計算機系統(tǒng),作為裝置或設備的一部分。通常,嵌入式系統(tǒng)是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上,所有帶有數字接口的設備,如手表、微波爐、錄像機、汽車等,都使用嵌入式系統(tǒng),有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng),但大多數嵌入式系統(tǒng)都是由單個程序實現整個控制邏輯。
從應用對象上加以定義,嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體,還可以涵蓋機械等附屬裝置。國內普遍認同的嵌入式系統(tǒng)定義為:以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟硬件可裁剪,適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。
一個嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由嵌入式計算機系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成,嵌入式計算機系統(tǒng)是整個嵌入式系統(tǒng)的,由硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應用軟件層組成。執(zhí)行裝置也稱為被控對象,它可以接受嵌入式計算機系統(tǒng)發(fā)出的控制命令,執(zhí)行所規(guī)定的操作或任務。執(zhí)行裝置可以很簡單,如手機上的一個微小型的電機,當手機處于震動接收狀態(tài)時打開;也可以很復雜,如SONY 智能機器狗,上面集成了多個微小型控制電機和多種傳感器,從而可以執(zhí)行各種復雜的動作和感受各種狀態(tài)信息。
嵌入式系統(tǒng)的組成
一、硬件層
硬件層中包含嵌入式微處理器、存儲器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用設備接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)。在一嵌入式處理器基礎上添加電源電路、時鐘電路和存儲器電路,就構成了一個嵌入式控制模塊。其中操作系統(tǒng)和應用程序都可以固化在ROM中。
二、中間層
硬件層與軟件層之間為中間層,也稱為硬件抽象層(Hardware Abstract Layer,HAL)或者板級支持包(Board Support Package,BSP),它半系統(tǒng)上層軟件與底層硬件分離開來,使系統(tǒng)的底層驅動程序與硬件無關,上層軟件開發(fā)人員無需關心底層硬件的具體情況,根據BSP層提供的接口即可進行開發(fā)。該層一般包含相關底層硬件的初始化、數據的輸入/輸出操作和硬件設備的配置功能。 實際上,BSP是一個介于操作系統(tǒng)和底層硬件之間的軟件層次,包括了系統(tǒng)中大部分與硬件聯系緊密的軟件模塊。設計一個完整的BSP需要完成兩部分工作:嵌入工系統(tǒng)的硬件初始化的BSP功能,設計硬件相關的設備驅動。
- 系統(tǒng)軟件層
系統(tǒng)軟件層由實時多任務操作系統(tǒng)(Real-time Operation System,RTOS)、文件系統(tǒng)、圖形用戶接口(Graphic User Interface,GUI)、網絡系統(tǒng)及通用組件模塊組成。RTOS是嵌入式應用軟件的基礎和開發(fā)平臺。

