嵌入式系统的发展分为无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet四个阶段。无操作系统阶段 第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统,具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。
硬件内容包括信号处理器、存储器、通信模块等在内的多方面的内容。相比于一般的计算机处理系统而言,嵌入式系统存在较大的差异性, 它不能实现大容量的存储功能,因为没有与之相匹配的大容量介质,大部分采用的存储介质有E-PROM、EEPROM DENG等, 软件部分以API编程接口作为开发平台的核心。
这一阶段嵌入式系统的主要特点是:出现了大量高可靠、低功耗的嵌入式CPU(如Power PC等),各种简单的嵌入式操作系统开始出现并得到迅速发展。此时的嵌入式操作系统虽然还比较简单,但已经初步具有了一定的兼容性和扩展性,内核精巧且效率高,主要用来控制系统负载以及监控应用程序的运行。
1、工作模式就是系统所处的状态,广义来说,比如windows系统中的安全模式就是一种工作模式,每种工作模式有不同的权限要求和作用。
2、嵌入式系统的发展对嵌入式操作系统提出了更高的要求。因此,对嵌入式操作系统的结构、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。
3、嵌入式系统的体系结构。嵌入式系统更多的表现为SoC的特点,也就是把整个系统都集成在一个芯片上,例如,ATMEL的arm7的芯片91sam7x128/256等;用户可以获得廉价而功能强大的嵌入式系统。
1、嵌入式系统应用的典型实例包括智能家居、智能医疗、工业自动化、智能交通工具以及网络设备等。嵌入式系统在智能家居领域的应用主要体现在家庭自动化设备和智能家电中。例如智能照明系统、智能安防系统以及智能环境监控系统等,这些系统能够实时监控和控制家庭环境,提供便捷、舒适的生活体验。
2、嵌入式计算机应用领域有:交通管理、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然、机器人。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。
3、许多医疗设备都需要通过嵌入式系统进行控制和监控,例如病房监测系统、医疗影像设备、医疗机器人等等。 通信设备 各种通信设备,例如手机、路由器、交换机等等,都需要通过嵌入式系统进行控制和管理,实现高效的通信功能。
4、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: 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。在很多环境恶劣,地况复杂的地区,嵌入式系统将实现无人监测。
实时操作系统(RTOS):实时操作系统是嵌入式系统中最常用的操作系统之一。它专注于处理实时数据流和任务,确保系统在特定时间内完成任务。一些常见的实时操作系统包括FreeRTOS、VxWorks、RTOS-32等。嵌入式Linux:Linux内核经过裁剪和优化,被用于嵌入式系统,形成嵌入式Linux。
FreeRTOS:FreeRTOS是一个小型的实时操作系统,专为嵌入式系统设计。它轻量、可裁剪,适用于资源受限的嵌入式系统,是一种常见的选择。MicriumOS:MicriumOS是一个实时操作系统,提供了多种组件,如文件系统、通信协议栈等。它适用于多种硬件平台,包括微处理器和微控制器。
从应用角度可分为通用型嵌入式操作系统和专用型嵌入式操作系统。常见的通用型嵌入式操作系统有Linux、VxWorks、Windows CE.net等。常用的专用型嵌入式操作系统有Smart Phone、Pocket PC、Symbian等。按实时性可分为两类:实时嵌入式操作系统主要面向控制、通信等领域。
常见的嵌入式操作系统有WINDOWS CE、iOS、Linux、Android、FreeRTOS。WINDOWS CE,WINDOWS CE是微软开发的一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统,是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统。Windows CE具有模块化、结构化和基干Win32应用程序接日以及与处理器无关等特点。
现在目前主流常见的四种嵌入式操作系统分别是VxWorks、Windows CE、μC/OS-Ⅱ、嵌入式Linux,它们各自拥有各自的优缺点。(1)VxWorks VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS),是Tornado嵌入式开发环境的关键组成部分。
1、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。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。
2、嵌入式系统目前已在国防、国民经济及社会生活各领域普及应用,用于企业、军队、办公室、实验室以及个人家庭等各种场所。军用。各种武器控制比如火炮控制、导弹控制、智能炸弹制导引爆装置、坦克、舰艇、轰炸机等陆海空各种军用电子装备,雷达、电子对抗军事通信装备,野战指挥作战用各种专用设备等。
3、家庭自动化:恒温器、空调、洒水系统和安全监视系统,让家居生活更加智能化。 手持计算器,虽然看似简单,但其背后的嵌入式系统处理能力不容忽视。 家用电器,从微波炉到电视,嵌入式系统使得家电功能更加丰富和便捷。
4、嵌入式应用主要包括以下领域:工业自动化控制领域。在生产线、机械设备等场景中,嵌入式系统广泛应用于监控、控制和数据采集。例如,嵌入式PLC(可编程逻辑控制器)是实现自动化控制的关键组件。此外,嵌入式系统还可以用于实现智能传感器和执行器的控制,提高生产效率和产品质量。消费电子领域。