STM32嵌入式系统设计与应用
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1.1 嵌入式系统

随着计算机技术的不断发展,计算机的处理速度越来越快,存储容量越来越大,外围设备的性能越来越好,满足了人们对高速数值计算和海量数据处理的需要,形成了高性能的通用计算机系统。

以往按照体系结构、运算速度、结构规模和适用领域,计算机被分为大型机、中型机、小型机和微型机,并以此来组织学科和产业分工,这种分类沿袭了约40年。近20年来,随着计算机技术的迅速发展,以及计算机技术和产品对其他行业的广泛渗透,以应用为中心的分类方法变得更为切合实际。所以,嵌入式系统应运而生。

美国电气电子工程师学会(IEEE)对嵌入式系统(Embedded System)的定义是“用于控制、监视或者辅助操作机械和设备运行的装置”(原文为“Devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants.”)。这主要是从应用上加以定义的,从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。

国内普遍认同的嵌入式系统定义是,以计算机技术为基础,以应用为中心,软件、硬件可剪裁,符合应用系统对功能可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专业计算机系统。在构成上,嵌入式系统以微控制器及软件为核心部件,两者缺一不可;在特征上,嵌入式系统具有方便、灵活地嵌入其他应用系统的特征,即具有很强的可嵌入性。

按嵌入式微控制器类型划分,嵌入式系统可分为以单片机为核心的嵌入式单片机系统、以工业计算机主机板为核心的嵌入式计算机系统、以DSP为核心组成的嵌入式数字信号处理器系统、以FPGA为核心的嵌入式SOPC(System on a Programmable Chip,可编程片上系统)等。

嵌入式系统在含义上与传统的单片机系统和计算机系统有很多重叠部分。为了方便区分,在实际应用中,嵌入式系统还应该具备以下三个特征:

1)嵌入式系统的微控制器通常是由32位及以上的RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)处理器组成的。

2)嵌入式系统的软件系统通常以嵌入式操作系统为核心,外加用户应用程序。

3)嵌入式系统具有明显的可嵌入性。