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嵌入式系统及单板计算机SBC的功能探讨

2008/11/10    来源:e-works    特约撰稿人:岳临萍      
关键字:嵌入式  流水线  超标量  SBC  
本文对嵌入式系统作为简单的介绍,从它的特点、主要功能、主要技术指标以及组成结构给出了详细的说明,并对目前比较流行的单板计算机嵌入式控制器的功能及选择方式进行了初步的探讨。
一、嵌入式系统简介

    1.嵌入式系统的定义

    嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”,是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

    2.嵌入式系统的特点

    ·通常是面向特定应用的;
    ·空间和各种资源相对不足,必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余;
    ·产品升级换代和具体产品同步,具有较长的生命周期; 
    ·软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身;
    ·不具备自举开发能力 ,必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

    3.嵌入式处理器的组成

    嵌入式处理器由嵌入式微处理器、嵌入式DSP处理器、嵌入式微处理器以及嵌入式片上系统等部分构成。如图1所示:


图1 嵌入式微处理器的组成


    4.嵌入式系统的组成

    ·嵌入式系统的硬件,如图2所示:


图2 嵌入式系统的硬件构成


    ·嵌入式系统的软件

    (1)嵌入式操作系统
    通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。具有编码体积小,面向应用,可裁剪和移植,实时性强,可靠性高,专用性强等特点。

    (2)相应的各种应用程序

    5.评估嵌入式系统处理器的主要指标

    ·要先明确预期最终应用程序在待选平台上的运行情况和测试目的,然后再挑选符合要求的特定测试向量。
    ·MIPS测试基准,测试方法是计算在单位时间内各类指令的平均执行条数,单位:MIPS。
    ·Dhrystone测试基准是一个简单的C语言程序。EEMBC验证实验室研究指出,Dhrystone不适于作为嵌入式系统的测试向量。虽然它是市面上最普遍适用的测试向量,但它有许多漏洞。
    ·EEMBC,基于每秒钟算法执行的次数和编译代码大小的统计结果。
    ·一次详尽的分析需要仔细衡量的因素包括:性能分析、功耗和效率分析、开发工具支持以及价格。

责任编辑:殷爽
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