嵌入式系统设计

随着信息技术的飞速发展，嵌入式技术已经成为微电子技术和计算机技术一个重要的分支，同时也使得计算机的分类从以前的巨型机、大型机、小型机以及微机之分变为通用计算机和嵌入式系统之分。
当今时代，制造技术的集成化和小型化发展趋势越来越明显，能否设计和生产出个性化需求的电子产品也将决定一个企业能否生存和继续发展。所有这些，都决定了嵌入式技术必将成为后PC的主宰。
嵌入式系统并不是一个新的概念，其实早在1970年左右就有嵌入式系统应用的例子。当时的嵌入式系统并没有专门的操作系统，它们只是为了实现某个控制功能，使用简单的循环控制语句来完成。当应用系统设计越来越复杂，功能越来越强大时，传统的设计方法已经无法胜任，这时随着通用操作系统的迅速发展，人们将目光汇聚到设计专用的嵌入式操作系统来解决上述问题。因此，从上世纪80年代开始，出现了各种各样专用的嵌入式操作系统，比较著名的有Vxworks、pSOS、WinCE、Linux等等。
嵌入式系统最大的特点是其具有专用性，也就是说，每一套嵌入式系统都有其特殊的应用场合与特定功能，它们都是为了特定的目的而设计的，而且往往还受环境、成本、体积、功耗等条件的制约，需要最大限度的在硬件和软件上“量身定做”，以提高资源的利用率，这也是嵌入式系统与通用计算机最大的一个区别。
嵌入式系统定义
1．IEEE定义
嵌入式系统并没有一个标准的定义，IEEE是这样定义嵌入式系统：嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”（原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment ,machinery or plants）。从这个定义，我们可以看出嵌入式系统功能比较广泛。
2．国内定义
不过，IEEE的定义并不能够反应出嵌入式系统的本质特征。目前，国内普遍采用下列描述来定义嵌入式系统：嵌入式系统以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
可以从下列几个方面来理解上述嵌入式系统的定义：
􀂄 嵌入式系统以应用为中心，也就是说，嵌入式系统必须与具体应用相结合才会有生命力，这也是嵌入式技术诞生和发展的不竭动力的源泉。目前，嵌入式应用的场合及其广泛，金融、航天、通信、家电、医疗、工业控制以及军事等各个领域都可以看到嵌入式技术应用的例子。
􀂄 嵌入式系统是一个技术高度密集型的综合体，它包含了计算机技术、电子技术、半导体技术、通信技术、多媒体技术等等，可以说，嵌入式系统是各种科学技术的集成系统。
􀂄 嵌入式系统包括软件和硬件两个组成部分，可以涵盖机械和其它的附属装置。其中，硬件部分涉及到芯片设计、存储设计以及各个接口部分的设计；软件部分包括专用嵌入式操作系统、硬件驱动、通信协议、图形界面等各个方面。
􀂄 嵌入式系统软硬件必须可裁减。做为一个嵌入式产品，必须考虑到可靠性、成本、体积和功耗等各个方面因素，另外，很多用于工控的嵌入式产品，还要求具有实时性的特点。所以，嵌入式设计时必须对多余的软件和硬件进行裁减，使其最小化，从而可以降低功耗、成本、体积，提高整个系统的可靠性。