嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心, 以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ), 并且軟硬件可裁剪, 適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì) 功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它一般
由嵌入式微處理 器、 外圍硬件設(shè)備、 嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成, 用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其他 設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。
嵌入式系統(tǒng)一
般指非 PC 系統(tǒng),它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、 存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和 I / O 端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件( OS )
(要 求實(shí)時(shí)和多任務(wù)操作) 和應(yīng)用程序編程。 有時(shí)設(shè)計(jì)人員把這兩種軟件組合在一起。 應(yīng)用程序 控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為;而操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的
交互作用。
嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般就具備以下 4 個(gè)特點(diǎn):
1 )對(duì)實(shí)時(shí)多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力,能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間,從而使內(nèi) 部的代碼和實(shí)時(shí)內(nèi)核心的執(zhí)行時(shí)間減少到最低限度。
2 )具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化,而為了避 免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯(cuò)誤的交叉作用, 需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能, 同時(shí)也有利于軟 件診斷。
3 )可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu),以能最迅速地開(kāi)展出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。
4 )嵌入式微處理器必須功耗很低,尤其是用于便攜式的無(wú)線及移動(dòng)的計(jì)算和通信設(shè)備中靠 電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此,如需要功耗只有 mW 甚至 μW 級(jí)。
嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同通用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比具有以下特點(diǎn):
1. 嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的嵌入式 CPU 與通用型的最大不同就是嵌入式 CPU 大 多工作在為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中,它通常都具有低功耗、體積小、集成
度高等特點(diǎn), 能夠把通用 CPU 中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部,從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨 于小型化,移動(dòng)能力大大增強(qiáng),跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來(lái)越緊
密。
2. 嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、 半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合 后的產(chǎn)物。 這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí) 集成系統(tǒng)。
3. 嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì),量體裁衣、去除冗余,力爭(zhēng)在同樣的硅片 面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能,這樣才能在具體應(yīng)用中對(duì)處理器的選擇更具有競(jìng)爭(zhēng)力。
4. 嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起,它的升級(jí)換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行,因此 嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場(chǎng),具有較長(zhǎng)的生命周期。
5. 為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性, 嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī) 本身中,而不是存貯于磁盤(pán)等載體中。
6. 嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開(kāi)發(fā)能力, 即使設(shè)計(jì)完成以后用戶通常也是不能對(duì)其中的程序 功能進(jìn)行修改的,必須有一套開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
市場(chǎng)上嵌入式培訓(xùn)鱗次櫛比, 哪種嵌入式培訓(xùn)能夠讓你在同類(lèi)工程師中脫穎而出?那一定是 易嵌嵌入式 下的嵌入式開(kāi)發(fā)工程師( www.eetek.cn ) 。其原因有三:
1. 世界各大廠商的支持 —— 嵌入式 Linux 系統(tǒng)目前廣泛被世界及國(guó)內(nèi)的中大型公司作 為嵌入式平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),其優(yōu)異的系統(tǒng)性能和框架性結(jié)構(gòu),可以讓各廠商根
據(jù)自己產(chǎn)品 的市場(chǎng)定位和需求任意打造具有品牌個(gè)性的產(chǎn)品。 其中這些數(shù)以?xún)|計(jì)的嵌入式設(shè)備對(duì)操作系 統(tǒng)的要
求,第一,可以靈活的裁切;第二,內(nèi)核成熟穩(wěn)定;
第三,能實(shí)現(xiàn)多任務(wù);第四, 一定的實(shí)時(shí)性;第五,價(jià)格低廉,無(wú)涉及版權(quán)最好;綜上來(lái)看,嵌入式 Linux 無(wú)疑是眾多廠 商們的最佳選擇。例如我們耳熟能詳
的 操作系統(tǒng),它的內(nèi)核是標(biāo)準(zhǔn)的 Linux 內(nèi)核。 因此當(dāng)前的嵌入式時(shí)代也可以稱(chēng)之為 “ 泛嵌入式 Linux” 時(shí)代。
2. 復(fù)合型開(kāi)發(fā)人才 —— 嵌入式 Linux 研發(fā)工程師起點(diǎn)較其他 IT 行業(yè)的開(kāi)發(fā)工程師高, 能夠開(kāi)發(fā) Linux 系統(tǒng)和相關(guān)軟件的工程師都屬于 IT 行業(yè)里的復(fù)合型人
才, 他們不但要了解 如何編寫(xiě)代碼, 而且要了解系統(tǒng)架構(gòu)及系統(tǒng)內(nèi)核驅(qū)動(dòng)等底層知識(shí)。 相對(duì)其他領(lǐng)域的研發(fā)工程 師而言, linux 下開(kāi)發(fā)人員是在真正的創(chuàng)造程
序,而非搬運(yùn)程序。這也是為何嵌入式 linux 工程師被業(yè)界如此追捧的原因。
3. 行業(yè)爆炸式發(fā)展 —— 嵌入式行業(yè)是一個(gè)新
興而發(fā)展迅速的行業(yè),隨著網(wǎng)絡(luò)等云計(jì)算 技術(shù)的推廣和應(yīng)用, 智能終端設(shè)備遍布于我們的身邊左右, 無(wú)時(shí)無(wú)刻不在改變著我們的生活 與社交習(xí)慣。有人說(shuō)是生活方式
改變了世界,而這些智能終端的出現(xiàn)正左右著我們未來(lái)的 生活方式。 07 年時(shí)全球嵌入式芯片廠商 曾宣布, 基于 ARM 的芯片處理器出貨量已接 近 30 億個(gè),
這個(gè)數(shù)量還將以每年至少 30% 的速度增長(zhǎng)?梢(jiàn)其相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)業(yè)之巨大,同 時(shí)巨大的產(chǎn)業(yè)變革帶來(lái)的是新型勞動(dòng)力的需求和經(jīng)濟(jì)利益的擴(kuò)大。
嵌入式 Linux 工程師大致分為兩層: 一層是嵌入式底層開(kāi)發(fā), 如: 驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā) ( 高端人才 ) , 系統(tǒng)內(nèi)核開(kāi)發(fā) ( 非常高端 ) ,另外一個(gè)是嵌入式應(yīng)用層開(kāi)發(fā) ( 高端普
遍人才 ) ;薪酬高
,工作 機(jī)會(huì)多, 而技術(shù)又保值的是那些從事 Linux 驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的工程師; 另外一大部分從事的是應(yīng)用 層開(kāi)發(fā),在如今嵌入式幾近瘋狂的市場(chǎng)增
長(zhǎng),嵌入式應(yīng)用層開(kāi)發(fā)者也遠(yuǎn)比傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)人 員更受企業(yè)的追捧!
嵌入式產(chǎn)品廣泛應(yīng)用在通信網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)電子、信息家電、汽車(chē)
電
子、 、工業(yè)控制、 醫(yī)療電子、商業(yè)金融、農(nóng)業(yè)水利、航天航空 10 大領(lǐng)域。具體應(yīng)用在: 3G 手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、 移動(dòng)電視、 MP3/MP4 、門(mén)禁系統(tǒng)、
IP 能機(jī)器人、宇宙空間站、火箭導(dǎo)彈、探月衛(wèi)星、雷達(dá)、汽車(chē)、智能玻璃、智能鑰匙、智能自 動(dòng)門(mén)、銀行卡
/ 信用
卡、 GPS
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家認(rèn)為,目前國(guó)
內(nèi)嵌入式行業(yè)至少存在 30-50 萬(wàn)的人
才缺口,而且還在持續(xù)增 加。 這主要有兩方面的原因: 一是與目前我國(guó)高校的專(zhuān)業(yè)設(shè)置有關(guān), 我國(guó)高校的計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè) 普遍以應(yīng)用軟件為主,很少涉及嵌入式軟件的課
程,因此企業(yè)很難招聘到馬上可以投入嵌 入式軟件開(kāi)發(fā)的實(shí)戰(zhàn)型人
才;二是嵌入式領(lǐng)域門(mén)檻相對(duì)較高,知識(shí)要求比較全面,而且需 要一定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境(開(kāi)發(fā)板和工
具軟件)和有經(jīng)驗(yàn)的人進(jìn)行指導(dǎo)。
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