嵌入式系统是一种专用计算机系统,可在大型机械或电子系统中提供专用功能。该计算系统集成了处理器、内存、I/O 和软件等多种组合,以执行其特定用途。它可以独立工作,也可以作为大型系统的组件。
嵌入式系统的类型
嵌入式系统主要有四种分类方法。系统可能属于多种类型。
网络系统
网络嵌入式系统连接到有线或无线网络,以便与其他系统通信。利用该网络,它使用 Web 服务器向其他设备提供输出。
独立系统
独立系统无需主机系统即可接收模拟输入或数字信号。这使得它成为一个可以独立运行的独立系统。虽然独立系统不依赖于输入设备,但某些独立系统可能连接有输出设备。
实时系统
对于时间要求严格或反应时间至关重要的情况,实时嵌入式系统是最佳选择。实时系统会在规定的时间间隔内执行其指定功能或提供特定输出。这可以是定期测量的时间间隔(例如,每 60 分钟提供x 个输出),也可以是对输入的即时响应(例如,如果x 个输入已注册,则立即执行功能)。实时系统可以优先处理其工作负载,并将更多计算能力投入到基于时间的任务执行中,从而确保可靠的响应。
移动系统
顾名思义,移动系统旨在实现便携性。这意味着它们通常体积小巧,并且独立于其他系统运行。所有移动系统也都是独立系统,但并非所有独立系统都具备移动性。
嵌入式系统示例
下表列出了包含嵌入式系统或由嵌入式系统控制的机械或电子系统。
嵌入式系统有哪些好处?
紧凑:在很多情况下,高度专业化意味着嵌入式系统体积小。由于嵌入式系统仅包含特定任务所需的输入/输出等数量,因此通常比通用嵌入式计算机更紧凑。这在复杂系统或狭小空间中至关重要,因为每一寸空间都至关重要。
快速响应:嵌入式系统中的任务优先级划分可增强实时性能。专注于一组有限的输出使计算机能够提供强大的响应时间。
专业化:嵌入式系统通常从一开始就被设计为仅实现其预期用途。设计人员会根据即使是最细分的应用所需的精确规格定制这些计算系统。
效率:精简所有组件,高度定制的嵌入式系统经过优化,仅根据编程输出运行。通用嵌入式计算机可能会消耗更多功率或以高于实际需求的级别运行,从而导致能源消耗过高。嵌入式系统消除了任何功率浪费,仅消耗高效解决方案所需的功率。
独立性:采用模拟或数字输入运行的独立系统即使在网络连接中断或出现其他干扰计算的故障时也能继续执行其功能。
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