其实嵌入式系统就是微操作系统和功能软件的集成,在以微处理器为核心的微型计算机硬件体系中所形成的简易便捷,稳定可靠,经济实用的机电一体化产品。
嵌入式系统(Embedded system),是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”。嵌入式处理器是嵌入式系统的核心,是控制、辅助系统运行的硬件单元。
嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大大增强,跟网络的耦合也越来越紧密。
嵌入式操作系统与嵌入式系统密不可分。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。 嵌入式技术的发展,大致经历了四个阶段[1]。
常见的嵌入式系统开发,分硬件和软件平台。硬件可以分为嵌入式CPU,比如单片机,ARM,MIPS,powerPC,X86,软件一般跑嵌入式操作系统,比如linux,vxwork或QNX,ucosII,也可以跑裸机,开发工具可以选用keil,ADS等。
嵌入式系统开发现在用的是什么平台? 常见的嵌入式系统开发,分硬体和软体平台。硬体可以分为嵌入式CPU,比如微控制器,ARM, MIPS, powerPC, X86,软体一般跑嵌入式作业系统,比如linux, vxwork或QNX ,ucosII,也可以跑裸机,开发工具可以选用keil ,ADS等。
ARM平台是一种常用的嵌入式开发平台,由于其灵活性和低功耗特性,广泛应用于移动设备、路由器等嵌入式领域。该平台的开发主要集中在嵌入式操作系统和应用软件的层面。STM32平台是基于ARM Cortex内核的微控制器系列,广泛用于嵌入式系统的开发。
嵌入式软件开发平台是用于开发嵌入式系统的软件工具和环境。以下是一些常见的嵌入式软件开发平台:KeilMDK(MicrocontrollerDevelopmentKit)KeilMDK是一套由ARM公司提供的集成开发环境,适用于ARMCortex-M处理器。它包括编译器、调试器、模拟器等工具。
Arduino:Arduino是一种开源的嵌入式平台,提供了硬件和软件的集成解决方案。它简单易用,适合初学者和快速原型开发。RaspberryPi:RaspberryPi是一款基于Linux的单板计算机,具有强大的计算和通用输入输出能力。它广泛应用于嵌入式系统和物联网设备的开发。
OpenWrt:OpenWrt是一个针对路由器和嵌入式设备的Linux发行版。它专注于网络连接和路由功能,并提供了一套灵活的软件包管理系统。YoctoProject:YoctoProject是一个开源的、跨平台的嵌入式Linux构建系统。它提供了一套工具和方法来构建定制化的Linux发行版,并支持广泛的硬件平台。
其实,还有更适合的、更专门的嵌入式系统开发平台,如,风河公司的 VxWorks 等,但,那些东西需要花钱购买版权(每一个最终产品都需要给他们付费)而 Linux 完全免费,大多数产品的例如不高(如,做一台手机,厂家可能才获得10元钱的利润),因此无法采用那些系统。
嵌入式Linux(英语:Embedded Linux)是一类嵌入式操作系统的概称,这类型的操作系统皆以Linux内核为基础,被设计来使用于嵌入式设备。这类操作系统被广泛地使用在移动电话、个人数码助理(PDA)、媒体播放器以及众多消费性电子设备中。
WindowsEmbedded:一些嵌入式系统使用WindowsEmbedded系列操作系统。RTEMS:RTEMS是一个实时操作系统,特别适用于嵌入式系统的实时需求。选择哪个操作系统取决于项目的需求、硬件平台和开发人员的偏好。因此,如果项目要求使用Linux嵌入式系统,那么开发可以在Linux操作系统上进行,但并不是唯一的选择。
ARM的操作系统是嵌入式Linux。ARM是一种广泛应用于嵌入式系统的处理器架构,其操作系统通常取决于具体的应用场景和设备需求。在众多操作系统中,嵌入式Linux因其开源、灵活和稳定性强的特点,成为ARM处理器上最常用的操作系统之一。嵌入式Linux是一种为嵌入式系统量身定制的Linux操作系统。
1、与PC机主板BIOS相比,嵌入式BSP更为灵活,针对不同CPU和外设需要编写和定制。BSP不仅是启动引导,还包括基本驱动,允许程序员扩展。BSP的开发位于硬件、操作系统和上层应用之间,需要开发者具备硬件、软件和操作系统知识。BSP开发过程包括硬件测试、操作系统选择和BSP编程,然后进行上层应用开发。
2、主要特点有:系统核心小。嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的, 资源相对有限,所以核心较之传统的作业系统要小。专用性强。嵌入式系统的个性化强,其中的软体系统和硬体的结合紧密,一般硬体系统要进行的移植,即使同一品牌、同一系列的产品中也需根据系统硬体的变化和增减进行修改。
3、嵌入式系统与非嵌入式二者,主要区别分别如下:嵌入式系统安装于主板的ROM只读存储器中,系统是定制在ROM中的,能够瞬间启动,启动效果类似于PC的待机恢复(软件留在内存),优点:耗能底,效率高,反应快,系统稳定,缺点:ROM内存不能释放,所以不能安装太多的功能。
4、Windows系统是通用操作系统,功能包括管理计算机系统的硬件、软件及数据资源;控制程序运行;改善人机界面;为其它应用软件提供支持等,使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用,为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。
x86与arm架构区别:追求不同、领域不同、本质不同、CsIC与RISC的不同。追求不同 X86主要追求性能,但会导致功耗大,不节能,而ARM则是追求节能,低功耗,但和X86相比性能较差。领域不同 ARM主要应用于移动终端之中,类如手机、平板等,而X86则是主要应用于Intel,AMD等PC机,X86服务器中。
指令集不同 x86架构使用的是复杂指令集,而ARM架构则采用精简指令集。应用领域差异 x86架构在个人电脑和应用级领域占据主导地位,而ARM架构则在嵌入式设备领域广泛应用,如智能手机、平板电脑等移动设备上。此外,ARM架构在物联网、服务器和工业控制等领域也逐渐崭露头角。
x86架构与ARM架构的主要区别在于指令集、功耗、生态系统和发展历程。指令集不同 x86架构采用的是复杂指令集,拥有丰富的指令集和相对较高的性能。而ARM架构则采用精简指令集,强调低功耗和低成本的特性,更适用于移动设备和嵌入式系统。这两种指令集在设计和使用上有所不同,主要体现在性能优化方面。
1、嵌入式无风散工业电脑,扩展性好、成本高;人机界面,成本低,稳定性好,安装更方便。工业平板电脑与嵌入式无风散工业电脑相比:工业平板电脑,安装方便,界面更漂亮,网络能力更强,硬件计算能力更高,成本高,稳定性稍差,实时性稍差。
2、根据功能不同,工业人机界面大致分为文本显示器、触摸屏人机界面和平板电脑三大类。文本显示器采用单片机控制,图形显示功能相对较弱,成本低廉,适合低端应用。触摸屏人机界面则采用更高等级的嵌入式电脑设计,通常基于32位的ARM微处理器,主频在100MHz以上,采用Linux或WinCE等嵌入式操作系统。
3、第一类:人机界面HMI,包括一体化工作站、触控平板电脑、ARM平板电脑、工业级显示器和KVM多电脑切换设备。这些产品旨在提高人机交互的效率与便捷性,满足现代工业对人机界面的高要求。第二类:工业级计算机,包括原装工控机、工业主板、无源底板、工业电源和工控机箱。
4、特点不同 人机界面编程软件:面采用较高等级的嵌入式电脑设计,比较流行的设计是采用32位的ARM微处理器,主频一般在100MHz以上,采用Linux或WinCE等嵌入式操作系统。组态软件:是一种通过灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。
5、工业平板电脑就是工业上常使用的触摸屏,性能完善,比较稳定,具备市场常见的商用电脑所具有的功能,但是比之商用电脑价格就贵一些了。工业平板电脑与普通商用电脑主要区别是:使用的元器件:商业级电脑比较追求时效性,以市场定位做标准,内部元件只需满足一般要求就行,使用寿命比较短。
6、人机界面可以通过键盘、鼠标、触摸屏、语音识别等多种方式进行操作,而触摸屏则是通过直接触摸屏幕进行操作的一种方式。3 应用场景上的区别 人机界面适用于各种计算机设备,包括个人电脑、服务器、嵌入式系统等。