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嵌入式系统是计算机系统,通常用于多种不同类型的电子设备,例如手机、电视和家用电器。它们旨在执行特定任务,并且通常被编程为在某些限制条件下运行,例如有限的内存和处理能力。嵌入式系统通常不是独立的设备,而是更大系统的组件。
嵌入式系统的使用可以追溯到 1960 年代后期,当时 Digital Equipment Corporation 开始使用小型计算机来控制机械过程。在接下来的几十年里,嵌入式系统发展到包括微处理器,这允许更先进的控制和功能。在 20 世纪 90 年代,微处理器的成本开始下降,使嵌入式系统更容易获得和负担得起。因此,嵌入式系统现在广泛应用于从家用电器到智能手机的各种应用中。
嵌入式系统是允许设备执行特定任务的硬件和软件的组合。硬件通常包括微处理器、存储器和输入/输出 (I/O) 设备。该软件通常以低级编程语言编写,旨在控制硬件并使设备能够执行其预期任务。
考虑到硬件的限制,嵌入式系统中使用的软件通常被设计为尽可能高效地运行。这意味着软件必须针对其运行的特定环境进行优化。此外,嵌入式系统通常在“裸机”上运行,这意味着软件是唯一在硬件上运行的东西,没有操作系统或其他软件在后台运行。
嵌入式系统的一个例子是现代汽车。汽车有各种嵌入式系统,可以控制刹车、燃油喷射、空调和其他系统。这些系统通常由中央微处理器控制,该微处理器被编程为运行控制各种系统的嵌入式软件。微处理器还连接到各种传感器和 I/O 设备,例如速度计和加速踏板,使汽车能够响应用户输入和不断变化的条件。
嵌入式系统的主要优势在于它们能够以最低的功耗高效地执行特定任务。这使它们成为注重能效和性能的应用的理想选择,例如汽车和家用电子产品。此外,嵌入式系统相对易于编程,允许开发人员快速轻松地为特定应用程序创建自定义解决方案。
另一方面,嵌入式系统可能更难调试和维护,因为它们通常不是为用户友好而设计的。此外,嵌入式系统通常在处理能力和内存方面受到限制,这可能使它们不适用于某些类型的应用程序。