嵌入式系统

        目前国内一个普遍认同的嵌入式系统定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。（引用自《嵌入式系统设计师教程》）

        嵌入式系统（Embedded System）是一种专用计算系统，通常被嵌入到更大的产品或系统中，以执行特定的功能或任务。这些系统通常被设计用于控制、监测或执行特定的硬件功能，而不是一般计算任务。嵌入式系统的设计目标是使其在特定的环境或应用中能够高效地运行。

        嵌入式系统通常包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括专用的处理器、存储器、传感器、执行器和接口电路等。软件部分则包括嵌入式操作系统和应用程序代码，这些代码用于控制硬件执行特定的任务。

        嵌入式系统广泛应用于各种领域，如消费电子产品（例如智能手机、数字相机）、汽车电子系统、医疗设备、工业自动化、家用电器、通信设备等。由于嵌入式系统通常面向特定的任务和环境，因此它们的设计需要考虑功耗、实时性、可靠性和成本等因素。

嵌入式硬件

        嵌入式系统的计算机硬件具有一些特定的特征，以适应特定的应用需求。以下是一些常见的嵌入式系统硬件特点：

        微处理器/微控制器： 嵌入式系统通常使用专门的微处理器或微控制器，而不是通用计算机上使用的更强大的中央处理单元（CPU）。这些处理器被设计为适应特定的应用领域，并且通常集成了各种外设接口。

        内存： 由于嵌入式系统的资源受限，内存容量通常较小。这包括RAM（随机存储器）用于临时存储和ROM（只读存储器）用于存储固件或程序代码。

        外设接口： 嵌入式系统通常需要与其他硬件组件通信，因此具有各种外设接口，如UART（通用异步收发传输）、SPI（串行外设接口）、I2C（Inter-Integrated Circuit）等。

        定制硬件： 为了满足特定的应用需求，嵌入式系统可能包含一些定制的硬件组件，例如专用的传感器接口、电源管理单元等。

        实时性能： 许多嵌入式系统需要实时性能，因此硬件设计可能专注于确保任务能够按时执行，避免延迟。

        低功耗设计： 嵌入式系统通常被设计为在功耗方面具有优势，特别是对于移动设备、电池供电的设备或需要长时间运行的系统。

        封装形式： 嵌入式系统的硬件通常以紧凑、集成的形式存在，以适应空间限制。

        嵌入式系统的硬件能够在特定的环境中高效运行，执行其设计用途。硬件和软件的结合是嵌入式系统成功运行的关键。

嵌入式软件

        嵌入式软件是为嵌入式系统设计和开发的软件，其目标是在有限的资源下执行特定的任务。与通用计算机上的软件不同，嵌入式软件通常需要考虑资源利用效率、实时性能和特定应用领域的需求。以下是一些关于嵌入式软件的常见特点：

        实时性能： 许多嵌入式系统要求对事件作出即时响应，因此嵌入式软件通常需要具备实时性能，能够在特定时间范围内完成任务。

        裁剪和优化： 由于嵌入式系统的资源有限，嵌入式软件通常需要进行裁剪和优化，以适应有限的处理能力、内存和存储空间。这包括精简代码、选择适当的数据结构和算法等。

        硬实时和软实时： 一些嵌入式系统需要硬实时性能，即任务必须在确定的时间内完成。其他系统可能对软实时性能更为宽松，允许在一些情况下稍微超出时间限制。

        实时操作系统（RTOS）： 为了支持实时性能，一些嵌入式系统使用实时操作系统。RTOS是专门设计用于处理实时任务的操作系统，能够提供任务调度、中断处理和资源管理等功能。

        驱动程序和外设接口： 嵌入式软件通常需要包括与硬件交互的驱动程序和外设接口，以实现与传感器、执行器和其他硬件组件的通信。

        固件： 嵌入式软件通常以固件的形式存在，存储在系统的非易失性存储器（如闪存或ROM）中。这种方式有助于启动和运行系统时的快速加载。

        低功耗设计： 针对嵌入式系统通常需要考虑功耗问题，嵌入式软件可能需要实现节能策略，以确保系统在需要时降低功耗。

        交叉编译： 由于嵌入式系统和开发环境可能不在同一体系结构下，嵌入式软件通常需要通过交叉编译生成适用于目标硬件的可执行代码。

        嵌入式软件是为嵌入式系统量身定制的，以满足特定应用需求和硬件特征的软件。