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嵌入式计算机有哪些 嵌入式操作系统( 二 )


在嵌入式领域 ， arm架构处理器占据半壁江山 ， 但不生产任何处理器 ， 只提供IP 。
嵌入式微处理器具有以下特征:
1)支持实时多任务的能力强 ， 可以完成多任务 ， 中断响应时间短 ， 从而将内部代码和实时内核的执行时间降到最低 。
2)具有强大的存储区域保护功能 。这是因为嵌入式系统的软件结构已经模块化 ， 为了避免软件模块之间的错误交叉动作 ， 需要设计强大的存储区保护功能 ， 这也有利于软件诊断 。
3)可扩展的处理器结构 ， 可以最快地开发出应用性能最高的嵌入式微处理器 。
4)嵌入式微处理器必须具有低功耗 ， 特别是用于便携式无线和移动计算和通信设备的电池供电的嵌入式系统 ， 功耗仅为mW甚至W级 。
你把MCU和嵌入式处理器搞混了吗？
还有嵌入式微控制器MCU ， 集成了ROM/RAM、总线逻辑、定时器/计数器、看门狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等 。典型的例子有8051、8096、C8051F等 。
其实MCU就是所谓的单片机 。单片机集成了CPU、存储器、定时计数器、I/O接口电路等 。在单片上 ， 由于体积小 ， 功耗低 ， 称为单片机 。单片机由于体积小 ， 可以植入任何微小的设备和仪器中 ， 被广泛用作这些微小设备和仪器的控制器 ， 所以单片机也可以称为嵌入式微控制器 。
典型产品:51单片机、STM32


嵌入式系统是一个大类 ， 单片机是其重要的子类之一 。嵌入式系统就像一台完整的电脑 ， 而单片机更像一台没有外设的电脑 。现在各种硬件功能都可以做成单片机 。所以嵌入式系统和MCU的硬件差异越来越小 ， 分界线越来越模糊 。
MCU和嵌入式处理器的最大区别
MCU的内存空和嵌入式处理器不是一个级别的 。MCU的内存通常只有几K大小 ， 受外设限制不太可能大范围增加外设嵌入式多媒体控制器emmc 。嵌入式处理器通常有几个数百兆RAM的信息资源网络 。如此巨大的差异 ， 使得MCU几乎不可能像嵌入式处理器一样运行操作系统 。连TCP/IP协议栈和USB协议栈都不能运行 。一些高端的单片机 ， 比如ST的STM32系列 ， 也许可以运行一些轻量级的系统os和嵌入式网络协议栈 ， 比如IwIP协议栈 。
另外 ， 嵌入式处理器丰富而强大的性能信息资源网络决定了它可以完成更多单片机无法完成的应用 ， 如网络通信功能、视频传输和处理功能等 。当外设存储增加时 ， 嵌入式处理器可以轻松运行各种Linux系统和图形GUI界面 。
其他部分
内存:嵌入式系统需要内存来存储和执行代码 。包括高速缓存、主存储器(ROM和RAM)和辅助存储器 。
嵌入式硬件设备:串口、以太网接口、USB、音频接口、液晶屏、摄像头等 。
此外 ， 还有专门用于信号处理的嵌入式DSP处理器(数字信号处理器)和嵌入式片上系统(SoC) 。
下图是一个嵌入式系统的真实例子:

中间左上角是CPU ， 中间是RAM ， 然后是ROM ， 网卡 ， 串口 ， 电源等 。可见嵌入式系统麻雀虽小 ， 五脏俱全 。
软件层
软件层很好理解 。它是一种应用广泛的系统软件 ， 由实时多任务操作系统(RTOS)、文件系统、图形用户界面、网络系统和通用组件模块组成 。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台 。有:嵌入式实时操作系统C/OS-II、嵌入式Linux、Windows、VxWorks等 。 ， 以及智能手机和平板电脑中使用的Android和iOS 。
嵌入式中间层
所谓中间层是软件层和硬件层之间的接口层 ， 也称为硬件抽象层(HAL)或板级支持包(BSP) 。它把上层软件和下层硬件分开 ， 使系统的下层驱动与硬件无关 。上层软件开发者可以根据BSP层提供的接口进行开发 ， 而不用关心下层硬件的具体情况 。


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