新一代嵌入式软件开发的主要特征是什么?

操作系统不一样,嵌入式软件开发属于软件开发的一种。嵌入于宿主设备,智能地完成宿主设备功能的计算机就是嵌入式计算机,或简称为嵌入式。下面先介绍嵌入式32位微处理器的技术进步,然后再举一些新型嵌入式微处理器的实例,使读者对新一代嵌入式有一个较清晰的认识。

嵌入式软件开发主要针对计算能力有限的CPU的软件开发。 例如INTEL的CPU芯片时钟频率可以达到1G HZ。 INTEL的CPU虽然运算能力强大,但体积较大,发热量较高,不适合在某些场合使用。 ,这个时候就需要使用一些体积小、功耗低、计算能力有限的专用CPU,比如手机上使用的CPU处理器。 这种CPU上运行的操作系统是嵌入式操作系统。 这些操作系统占据了比较大的面积。 硬件资源少,但执行调度效率较高。

嵌入主机设备中并智能地完成主机设备功能的计算机就是嵌入式计算机,或者简称嵌入式。 嵌入式计算机的组成:可以是单片机(MC-micro-controller),我国俗称单片机; 也可以由微处理器(MP-microprocessor)加上存储器和外部设备组成; 还可以在MC/MP的基础上增加数字信号处理器(DSP)核心部件,形成多核MP/MC。

新一代嵌入式计算机的主要特点是:继承了整个PC时期的技术成果,特别是进入20世纪90年代后全球性的万维网(Web)技术(产品包括可以访问万维网的手持PDA设备)等)和多媒体技术(产品包括高品质数字音频、数字影碟机、数码相机、数码摄像机等)。 这类嵌入式技术的目标是将桌面PC上的成熟技术拆解出来,放入手持设备或移动设备中,供用户随时随地消费。 全球网络中的许多有效的通信协议、多媒体中使用的标准数据格式和各种库函数MP3、JPEG、MPEG等都使用32位格式和32位编程软件,因此嵌入式系统也注定要使用32位位微处理器。

为了适应形势发展的需要,面向32位手持设备的嵌入式操作系统应运而生。 著名的有Windows CE、Epoch、Palm OS等,可见当今的嵌入式技术水平是非常高的。

新一代嵌入式主要针对手持或移动消费设备。 电池供电和低廉的价格是重要的考虑因素,这从根本上决定了它无法复制最初用于PC上的微处理器。 下面将首先介绍嵌入式32位微处理器的技术进展,然后给出一些新型嵌入式微处理器的例子,以便读者能够对新一代嵌入式微处理器有更清晰的认识。

由上可以看出,目前嵌入式系统中使用的MP大多是32位RISC DSP双核或RISC/DSP单核结构。 过去,比较有名的RISC厂商起到了基石的作用。 许多新兴嵌入式制造商购买他们的RISC专利并将其移植到自己的DSP内核上。 一些CISC微处理器的知名厂商不甘心失去嵌入式市场,也纷纷向RISC和DSP靠拢。

1981年,Ready System开发了世界上第一个商用嵌入式实时内核(VRTX32),到今天已经有近20年的历史了。 20世纪80年代的产品只支持一些16位微处理器,如68k、8086等,此时的RTOS只有内核,主要出售二进制代码。 当时的产品除了VRTX之外,还包括IPI的MTOS和ISI在20世纪80年代后期的PSOS。 产品主要应用于军事和电信设备。 20世纪90年代,现代操作系统设计思想,如微内核设计技术和模块化设计思想,开始渗透到RTOS领域。 老牌RTOS厂商如Ready System(1995年与Microtec Research合并)也推出了新一代VRTXsa实时内核,新一代RTOS厂商Windriver推出了Vxwork。 此外,在此期间,各家公司都力求摆脱完全依赖第三方工具的束缚,通过获取、授权或使用免费工具链的方式形成完整的开发环境。 比如ISI的Prismt、大名鼎鼎的Tornado(Windriver)以及老牌的Spectra(VRTX开发系统)等。

20 世纪 90 年代中期,互联网在北美变得越来越流行。 网络设备制造商和终端产品制造商要求RTOS具有网络和图形界面功能。 为了方便大量现有的软件代码的使用,他们希望RTOS厂商支持标准的API,比如POSIX、Win32等,并希望RTOS的开发环境与他们所使用的UNIX和Windows保持一致。已经很熟悉了。 这一时期的代表产品有Vxwork、QNX、Lynx和WinCE。

软件开发是根据用户需求构建软件系统或系统的软件部分的过程。 软件开发是一个系统工程,包括需求捕获、需求分析、设计、实现和测试。 软件通常使用某种编程语言来实现。 它通常使用软件开发工具来开发。 软件分为系统软件和应用软件。 它不仅包括可以在计算机上运行的程序。 与这些程序相关的文件通常被认为是软件的一部分。 软件设计思想和方法的一般过程,包括软件功能设计和实现的算法和方法、软件总体结构设计和模块设计、编程和调试、程序联调和测试、程序编写和提交。

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