嵌入式系统以及软件

     嵌入式系统是为了特定应用而专门构建且将信息处理过程和物理过程紧密结合为一体的专用计算机系统，这个系统目前以涵盖军事，自动化，医疗，通信，工业控制，交通运输等各个应用领域，嵌入式软件是可运行在嵌入式系统中的程序代码和帮助这些软件开发所用的工具或环境软件的总称。

嵌入式系统的组成和特点

组成：

     嵌入式处理器：由于嵌入式系统一般在恶劣的环境条件下工作。与一般处理器相比，这个处理器要能应对特别恶劣的环境。其芯片必须满足低功耗，体积小等需求。一般我们分为民用，工业。军用三个等级。

相关支撑硬件：存储器，定时器，总线，IO接口和相关专用硬件。

嵌入式操作系统：这是嵌入式系统的基础软件，管理资源和应用软件。嵌入式系统具备实时性。可裁剪性，安全性等特征。

支撑软件：是对开发和调试起到支撑作用的软件，还可以为运行提供服务。一般以库的方式被应用软件引用。

应用软件：就是你为了完成嵌入式系统的某一特定目标所开发的软件。

特点：

专用性强：面向特定应用需求，能把通用cpu中许多由板卡完成的任务集成在芯片的内部，有利于嵌入式系统的小型化。

技术融合：嵌入式系统涵盖了计算机技术，通信技术，半导体技术，是一个技术密集，高度分散，不断创新的集成系统。

体积小、价格低，工艺先进，系统的配置要求低，实时性强。

嵌入式软件的组成及特点

硬件层：主要是为嵌入式系统提供基础的运行环境，核心就是中间的处理器。左边的接口，右边的存储器，还有电源，总线、时钟。

抽象层：主要是为上层的操作系统层服务，提供虚拟的硬件资源。

操作系统层：主要对系统的软件和硬件资源进行调度和管理。

中间件层：这个是独立的系统软件或者是服务程序。分布式应用可以借助这种软件在不同的技术之间共享资源，这个层一般位于操作系统层之上，管理计算机的资源和网络通信。图片中列出来的都是我们常见嵌入式系统中最常见的中间件组件或软件。

应用层：这个层的特点很多：

可裁剪性：可以根据系统功能需求，通过工具进行适用性功能的加减。可以删掉不常用的功能，是我们的系统更加紧凑。或者根据情况的变化，加一些功能，让我们的系统更加的强大。

强实时性：嵌入式系统中大多数都属于强实时性系统，大多都要在规定时间内完成，这就考虑到我们的算法了，算的时间越短越能展现我们的实时性。

非常高的确定性：嵌入式系统运行的时间、状态和行为都是设计师提前设计好的，其行为不能随着时间和状态的变迁而发生变化，在系统运行期间，不能发生资源枯竭和为预计的状态出现，尤其是在系统失效后不能因为没有预计到未发生的情况而引发灾难。

嵌入式软件开发和传统软件开发的不同

• 嵌入式开发是在宿主机上用专门的开发工具生成二进制代码，需要使用工具卸载到目标机上运行
• 嵌入式软件开发更强调软硬件协同办公的效率和稳定性。
• 嵌入式软件的开发结果一般要固化在目标系统的存储器或者处理器内部的存储器资源中。
• 嵌入式软件的开发一般要专门的工具和目标系统、测试设备
• 嵌入式软件对实时性要求非常的高。
• 嵌入式软件还对安全性和可靠性非常高。
• 在安全攸关系统中的嵌入式开发软件，开发还要满足某些领域对设计和代码的审定。

计算机网络

计算机的网络技术主要涵盖了通信技术、网络技术、组网技术、网络工程四个方面。

计算机网络有什么功能

数据通信：可以实现电脑-电脑 、电脑-终端、终端-终端之间的传递信息。均以二进制数据形式表示。

资源共享：这是人们建立网络的目的之一。计算机的资源包括硬件资源、软件资源、硬件资源的共享可以提高设备的利用率。避免设备的重复投资。软件资源的共享就是可以利用已有的信息资源，减少对软件开发过程中的重复劳动，以及避免大型数据库的重复建设。

负荷均衡：指工作负荷均匀的分配给网络上各台计算机系统。网络控制中心负责分配和检测，当网络中某台计算机负荷过高时，我们可以把工作放到负荷比较轻的计算机上。

通信技术

就是将数据从一个结点传输到另外一个结点。这是计算机网络的基础。一般通过信道来传输。

什么是信道

信道分为逻辑信道和物理信道。物理信道由传输介质和设备组成，根据传输介质的不同可以分为无线信道和有线信道。逻辑信道就是在数据发送端和接收端之间存在的一条虚拟的线路，可以是有线连接也可以是无线连接，。逻辑信道以物理信道为载体。

插播一条重要的公式

信道容量就是信道的最大传输速率

香农公式：C=B*log2(1+N分之S)

C：就是信道容量  单位是b/s

B：信号的带宽 单位是Hz

s:信号的平均功率单位是W

N：噪声平均功率 单位是W

S/N就是信噪比 单位是分贝（dB）

想要提升信道容量可以选择比较大的带宽，降低信噪比，也可以使用较小的带宽，提升信噪比。

5G通信网络

主要的特征就是优化了一下4Glte和wifi系统广泛采用的技术OFDM，因为这个技术的较低的数据复杂性，可以很好的满足5g要求。还有一个就是毫米波，全新的5G技术将频率大于24GHz以上的频段应用于移动宽带通信。可以极大的提高数据传输速度和容量。

网络技术

这就是我们常说的广域网，局域网、域域网、无线局域网。

局域网很简单就是有限地理范围内组成的若干台封闭型的网络。局域网的专用性很强，

星状结构：

（每个节点的设备都以中心节点为中心，通过连接线和中心节点相连，每个设备传输数据，都必须经过中心节点）这种结构传输速度很快，建网容易，便于控制和管理，，缺点就是可靠性很低，网络共享能力也很差。一但中心节点出现问题，直接整个瘫痪！

树状结构：分级的集中式网络

这种成本很低，结构也简单，任意两个节点之间不会产生回路。都支持双向传输。，扩充方便而且灵活。