Ⅰ 什麼是嵌入式系統
一 什麼是嵌入式系統
嵌入式系統一般指非 PC 系統,有計算機功能但又不稱之為計算機的設備或器材。它是以應用為中心,軟硬體可裁減的,適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。簡單地說,嵌入式系統集系統的應用軟體與硬體於一體,類似於 PC 中 BIOS 的工作方式,具有軟體代碼小、高度自動化、響應速度快等特點,特別適合於要求實時和多任務的體系。嵌入式系統主要由嵌入式處理器、相關支撐硬體、嵌入式操作系統及應用軟體系統等組成,它是可獨立工作的「器件」。
嵌入式系統幾乎包括了生活中的所有電器設備,如掌上 PDA 、移動計算設備、電視機頂盒、手機上網、數字電視、多媒體、汽車、微波爐、數字相機、家庭自動化系統、電梯、空調、安全系統、自動售貨機、蜂窩式電話、消費電子設備、工業自動化儀表與醫療儀器等。
嵌入式系統的硬體部分,包括處理器 / 微處理器、存儲器及外設器件和 I/O 埠、圖形控制器等。嵌入式系統有別於一般的計算機處理系統,它不具備像硬碟那樣大容量的存儲介質,而大多使用 EPROM 、 EEPROM 或快閃記憶體 (Flash Memory) 作為存儲介質。軟體部分包括操作系統軟體 ( 要求實時和多任務操作 ) 和應用程序編程。應用程序控制著系統的運作和行為;而操作系統控制著應用程序編程與硬體的交互作用。
二 嵌入式處理器
嵌入式系統的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般具備 4 個特點: (1) 對實時和多任務有很強的支持能力,能完成多任務並且有較短的中斷響應時間,從而使內部的代碼和實時操作系統的執行時間減少到最低限度; (2) 具有功能很強的存儲區保護功能,這是由於嵌入式系統的軟體結構已模塊化,而為了避免在軟體模塊之間出現錯誤的交叉作用,需要設計強大的存儲區保護功能,同時也有利於軟體診斷; (3) 可擴展的處理器結構,以能迅速地擴展出滿足應用的高性能的嵌入式微處理器; (4) 嵌入式微處理器的功耗必須很低,尤其是用於攜帶型的無線及移動的計算和通信設備中靠電池供電的嵌入式系統更是如此,功耗只能為 mW 甚至μ W 級。
據不完全統計,目前全世界嵌入式處理器的品種總量已經超過 1000 種,流行的體系結構有 30 多個系列。其中 8051 體系佔多半,生產這種單片機的半導體廠家有 20 多個,共 350 多種衍生產品,僅 Philips 就有近 100 種。現在幾乎每個半導體製造商都生產嵌入式處理器,越來越多的公司有自己的處理器設計部門。嵌入式處理器的定址空間一般從 64kB 到 16MB ,處理速度為 0.1~2000MIPS ,常用封裝 8~144 個引腳。
根據現狀,嵌入式計算機可分成下面幾類。
(1) 嵌入式微處理器 (Embedded Microprocessor Unit, EMPU)
嵌入式微處理器採用「增強型」通用微處理器。由於嵌入式系統通常應用於環境比較惡劣的環境中,因而嵌入式微處理器在工作溫度、電磁兼容性以及可靠性方面的要求較通用的標准微處理器高。但是,嵌入式微處理器在功能方面與標準的微處理器基本上是一樣的。根據實際嵌入式應用要求,將嵌入式微處理器裝配在專門設計的主板上,只保留和嵌入式應用有關的主板功能,這樣可以大幅度減小系統的體積和功耗。和工業控制計算機相比,嵌入式微處理器組成的系統具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優點,但在其電路板上必須包括 ROM 、 RAM 、匯流排介面、各種外設等器件,從而降低了系統的可靠性,技術保密性也較差。由嵌入式微處理器及其存儲器、匯流排、外設等安裝在一塊電路主板上構成一個通常所說的單板機系統。嵌入式處理器目前主要有 Am186/88 、 386EX 、 SC-400 、 Power PC 、 68000 、 MIPS 、 ARM 系列等。
(2) 嵌入式微控制器 (Microcontroller Unit, MCU)
嵌入式微控制器又稱單片機,它將整個計算機系統集成到一塊晶元中。嵌入式微控制器一般以某種微處理器內核為核心,根據某些典型的應用,在晶元內部集成了 ROM/EPROM 、 RAM 、匯流排、匯流排邏輯、定時 / 計數器、看門狗、 I/O 、串列口、脈寬調制輸出、 A/D 、 D/A 、 Flash RAM 、 EEPROM 等各種必要功能部件和外設。為適應不同的應用需求,對功能的設置和外設的配置進行必要的修改和裁減定製,使得一個系列的單片機具有多種衍生產品,每種衍生產品的處理器內核都相同,不同的是存儲器和外設的配置及功能的設置。這樣可以使單片機最大限度地和應用需求相匹配,從而減少整個系統的功耗和成本。和嵌入式微處理器相比,微控制器的單片化使應用系統的體積大大減小,從而使功耗和成本大幅度下降、可靠性提高。由於嵌入式微控制器目前在產品的品種和數量上是所有種類嵌入式處理器中最多的,而且上述諸多優點決定了微控制器是嵌入式系統應用的主流。微控制器的片上外設資源一般比較豐富,適合於控制,因此稱為微控制器。通常,嵌入式微處理器可分為通用和半通用兩類,比較有代表性的通用系列包括 8051 、 P51XA 、 MCS-251 、 MCS-96/196/296 、 C166/167 、 68300 等。而比較有代表性的半通用系列,如支持 USB 介面的 MCU 8XC930/931 、 C540 、 C541 ;支持 I2C 、 CAN 匯流排、 LCD 等的眾多專用 MCU 和兼容系列。目前 MCU 約占嵌入式系統市場份額的 70% 。
(3) 嵌入式 DSP 處理器 (Embedded Digital Signal Processor, EDSP
在數字信號處理應用中,各種數字信號處理演算法相當復雜,這些演算法的復雜度可能是 O(nm) 的,甚至是 NP 的,一般結構的處理器無法實時的完成這些運算。由於 DSP 處理器對系統結構和指令進行了特殊設計,使其適合於實時地進行數字信號處理。在數字濾波、 FFT 、譜分析等方面, DSP 演算法正大量進入嵌入式領域, DSP 應用正從在通用單片機中以普通指令實現 DSP 功能,過渡到採用嵌入式 DSP 處理器。嵌入式 DSP 處理器有兩類: (1)DSP 處理器經過單片化、 EMC 改造、增加片上外設成為嵌入式 DSP 處理器, TI 的 TMS320C2000/C5000 等屬於此范疇; (2) 在通用單片機或 SOC 中增加 DSP 協處理器,例如 Intel 的 MCS-296 和 Infineon(Siemens) 的 TriCore 。另外,在有關智能方面的應用中,也需要嵌入式 DPS 處理器,例如各種帶有智能邏輯的消費類產品,生物信息識別終端,帶有加解密演算法的鍵盤, ADSL 接入、實時語音壓解系統,虛擬現實顯示等。這類智能化演算法一般都是運算量較大,特別是向量運算、指針線性定址等較多,而這些正是 DSP 處理器的優勢所在。嵌入式 DSP 處理器比較有代表性的產品是 TI 的 TMS320 系列和 Motorola 的 DSP56000 系列。 TMS320 系列處理器包括用於控制的 C2000 系列、移動通信的 C5000 系列,以及性能更高的 C6000 和 C8000 系列。 DSP56000 目前已經發展成為 DSP56000 、 DSP56100 、 DSP56200 和 DSP56300 等幾個不同系列的處理器。另外, Philips 公司最近也推出了基於可重置嵌入式 DSP 結構,採用低成本、低功耗技術製造的 R. E. A. L DSP 處理器,其特點是具備雙 Harvard 結構和雙乘 / 累加單元,應用目標是大批量消費類產品。
(4) 嵌入式片上系統 (System On Chip, SOC)
隨著 EDI 的推廣和 VLSI 設計的普及化,以及半導體工藝的迅速發展,可以在一塊矽片上實現一個更為復雜的系統,這就產生了 SOC 技術。各種通用處理器內核將作為 SOC 設計公司的標准庫,和其他許多嵌入式系統外設一樣,成為 VLSI 設計中一種標準的器件,用標準的 VHDL 、 Verlog 等硬體語言描述,存儲在器件庫中。用戶只需定義出其整個應用系統,模擬通過後就可以將設計圖交給半導體工廠製作樣品。這樣除某些無法集成的器件以外,整個嵌入式系統大部分均可集成到一塊或幾塊晶元中去,應用系統電路板將變得很簡單,對於減小整個應用系統體積和功耗、提高可靠性非常有利。 SOC 可分為通用和專用兩類,通用 SOC 如 Infineon(Siemens) 的 TriCore 、 Motorola 的 M-Core ,以及某些 ARM 系列器件,如 Echelon 和 Motorola 聯合研製的 Neuron 晶元等;專用 SOC 一般專用於某個或某類系統中,如 Philips 的 Smart XA ,它將 XA 單片機內核和支持超過 2048 位復雜 RSA 演算法的 CCU 單元製作在一塊矽片上,形成一個可載入 Java 或 C 語言的專用 SOC ,可用於互聯網安全方面。
三 嵌入式操作系統
嵌入式操作系統是一種支持嵌入式系統應用的操作系統軟體,它是嵌入式系統 ( 包括硬、軟體系統 ) 極為重要的組成部分,通常包括與硬體相關的底層驅動軟體、系統內核、設備驅動介面、通信協議、圖形界面、標准化瀏覽器等 Browser 。嵌入式操作系統具有通用操作系統的基本特點,如能夠有效管理越來越復雜的系統資源;能夠把硬體虛擬化,使得開發人員從繁忙的驅動程序移植和維護中解脫出來;能夠提供庫函數、驅動程序、工具集以及應用程序 。與通用操作系統相比較,嵌入式操作系統在系統實時高效性、硬體的相關依賴性、軟體固態化以及應用的專用性等方面具有較為突出的特點。
1. 嵌入式操作系統的種類
一般情況下,嵌入式操作系統可以分為兩類,一類是面向控制、通信等領域的實時操作系統,如 WindRiver 公司的 VxWorks 、 ISI 的 pSOS 、 QNX 系統軟體公司的 QNX 、 ATI 的 Nucleus 等;另一類是面向消費電子產品的非實時操作系統,這類產品包括個人數字助理 (PDA) 、行動電話、機頂盒、電子書、 WebPhone 等。
a. 非實時操作系統
早期的嵌入式系統中沒有操作系統的概念,程序員編寫嵌入式程序通常直接面對裸機及裸設備。在這種情況下,通常把嵌入式程序分成兩部分,即前台程序和後台程序。前台程序通過中段來處理事件,其結構一般為無限循環;後台程序則掌管整個嵌入式系統軟、硬體資源的分配、管理以及任務的調度,是一個系統管理調度程序。這就是通常所說的前後台系統。一般情況下,後台程序也叫任務級程序,前台程序也叫事件處理級程序。在程序運行時,後台程序檢查每個任務是否具備運行條件,通過一定的調度演算法來完成相應的操作。對於實時性要求特別嚴格的操作通常由中斷來完成,僅在中斷服務程序中標記事件的發生,不再做任何工作就退出中斷,經過後台程序的調度,轉由前台程序完成事件的處理,這樣就不會造成在中斷服務程序中處理費時的事件而影響後續和其他中斷。
實際上,前後台系統的實時性比預計的要差。這是因為前後台系統認為所有的任務具有相同的優先順序別,即是平等的,而且任務的執行又是通過 FIFO 隊列排隊,因而對那些實時性要求高的任務不可能立刻得到處理。另外,由於前台程序是一個無限循環的結構,一旦在這個循環體中正在處理的任務崩潰,使得整個任務隊列中的其他任務得不到機會被處理,從而造成整個系統的崩潰。由於這類系統結構簡單,幾乎不需要 RAM/ROM 的額外開銷,因而在簡單的嵌入式應用被廣泛使用。
b. 實時操作系統
實時系統是指能在確定的時間內執行其功能並對外部的非同步事件做出響應的計算機系統。其操作的正確性不僅依賴於邏輯設計的正確程度,而且與這些操作進行的時間有關。「在確定的時間內」是該定義的核心。也就是說,實時系統是對響應時間有嚴格要求的。
實時系統對邏輯和時序的要求非常嚴格,如果邏輯和時序出現偏差將會引起嚴重後果。實時系統有兩種類型:軟實時系統和硬實時系統。軟實時系統僅要求事件響應是實時的,並不要求限定某一任務必須在多長時間內完成;而在硬實時系統中,不僅要求任務響應要實時,而且要求在規定的時間內完成事件的處理。通常,大多數實時系統是兩者的結合。實時應用軟體的設計一般比非實時應用軟體的設計困難。實時系統的技術關鍵是如何保證系統的實時性。
實時多任務操作系統是指具有實時性、能支持實時控制系統工作的操作系統。其首要任務是調度一切可利用的資源完成實時控制任務,其次才著眼於提高計算機系統的使用效率,重要特點是要滿足對時間的限制和要求。實時操作系統具有如下功能:任務管理 ( 多任務和基於優先順序的任務調度 ) 、任務間同步和通信 ( 信號量和郵箱等 ) 、存儲器優化管理 ( 含 ROM 的管理 ) 、實時時鍾服務、中斷管理服務。實時操作系統具有如下特點:規模小,中斷被屏蔽的時間很短,中斷處理時間短,任務切換很快。
實時操作系統可分為可搶占型和不可搶占型兩類。對於基於優先順序的系統而言,可搶占型實時操作系統是指內核可以搶占正在運行任務的 CPU 使用權並將使用權交給進入就緒態的優先順序更高的任務,是內核搶了 CPU 讓別的任務運行。不可搶占型實時操作系統使用某種演算法並決定讓某個任務運行後,就把 CPU 的控制權完全交給了該任務,直到它主動將 CPU 控制權還回來。中斷由中斷服務程序來處理,可以激活一個休眠態的任務,使之進入就緒態;而這個進入就緒態的任務還不能運行,一直要等到當前運行的任務主動交出 CPU 的控制權。使用這種實時操作系統的實時性比不使用實時操作系統的系統性能好,其實時性取決於最長任務的執行時間。不可搶占型實時操作系統的缺點也恰恰是這一點,如果最長任務的執行時間不能確定,系統的實時性就不能確定。
可搶占型實時操作系統的實時性好,優先順序高的任務只要具備了運行的條件,或者說進入了就緒態,就可以立即運行。也就是說,除了優先順序最高的任務,其他任務在運行過程中都可能隨時被比它優先順序高的任務中斷,讓後者運行。通過這種方式的任務調度保證了系統的實時性,但是,如果任務之間搶占 CPU 控制權處理不好,會產生系統崩潰、死機等嚴重後果。
2. 嵌入式操作系統的發展
嵌入式操作系統伴隨著嵌入式系統的發展經歷了 4 個比較明顯的階段。
第一階段是無操作系統的嵌入演算法階段,是以單晶元為核心的可編程式控制制器形式的系統,同時具有與監測、伺服、指示設備相配合的功能。這種系統大部分應用於一些專業性極強的工業控制系統中,一般沒有操作系統的支持,通過匯編語言編程對系統進行直接控制,運行結束後清除內存。這一階段系統的主要特點是:系統結構和功能都相對單一,處理效率較低,存儲容量較小,幾乎沒有用戶介面。由於這種嵌入式系統使用簡便、價格很低,以前在國內工業領域應用較為普遍,但是已經遠遠不能適應高效的、需要大容量存儲介質的現代化工業控制和新興的信息家電等領域的需求。
第二階段是以嵌入式 CPU 為基礎、以簡單操作系統為核心的嵌入式系統。這一階段系統的主要特點是: CPU 種類繁多,通用性比較差;系統開銷小, 效率高;一般配備系統模擬器,操作系統具有一定的兼容性和擴展性;應用軟體較專業,用戶界面不夠友好;系統主要用來控制系統負載以及監控應用程序運行。
第三階段是通用的嵌入式實時操作系統階段,是以嵌入式操作系統為核心的嵌入式系統。這一階段系統的主要特點是:嵌入式操作系統能運行於各種不同類型的微處理器上,兼容性好;操作系統內核精小、效率高,並且具有高度的模塊化和擴展性;具備文件和目錄管理、設備支持、多任務、網路支持、圖形窗口以及用戶界面等功能;具有大量的應用程序介面 (API) ,開發應用程序簡單;嵌入式應用軟體豐富。
第四階段是以基於 Internet 為標志的嵌入式系統,這是一個正在迅速發展的階段。目前大多數嵌入式系統還孤立於 Internet 之外,但隨著 Internet 的發展以及 Internet 技術與信息家電、工業控制技術等結合日益密切,嵌入式設備與 Internet 的結合將代表著嵌入式技術的真正未來。
3. 使用實時操作系統的必要性
嵌入式實時操作系統在目前的嵌入式應用中用得越來越廣泛,尤其在功能復雜、系統龐大的應用中顯得愈來愈重要。
首先,嵌入式實時操作系統提高了系統的可靠性。在控制系統中,出於安全方面的考慮,要求系統起碼不能崩潰,而且還要有自愈能力。不僅要求在硬體設計方面提高系統的可靠性和抗干擾性,而且也應在軟體設計方面提高系統的抗干擾性,盡可能地減少安全漏洞和不可靠的隱患。長期以來的前後台系統軟體設計在遇到強干擾時,使得運行的程序產生異常、出錯、跑飛,甚至死循環,造成了系統的崩潰。而實時操作系統管理的系統,這種干擾可能只是引起若干進程中的一個被破壞,可以通過系統運行的系統監控進程對其進行修復。通常情況下,這個系統監視進程用來監視各進程運行狀況,遇到異常情況時採取一些利於系統穩定可靠的措施,如把有問題的任務清除掉。
其次,提高了開發效率,縮短了開發周期。在嵌入式實時操作系統環境下,開發一個復雜的應用程序,通常可以按照軟體工程中的解耦原則將整個程序分解為多個任務模塊。每個任務模塊的調試、修改幾乎不影響其他模塊。商業軟體一般都提供了良好的多任務調試環境。 再次,嵌入式實時操作系統充分發揮了 32 位 CPU 的多任務潛力。 32 位 CPU 比 8 、 16 位 CPU 快,另外它本來是為運行多用戶、多任務操作系統而設計的,特別適於運行多任務實時系統。 32 位 CPU 採用利於提高系統可靠性和穩定性的設計,使其更容易做到不崩潰。例如, CPU 運行狀態分為系統態和用戶態。將系統堆棧和用戶堆棧分開,以及實時地給出 CPU 的運行狀態等,允許用戶在系統設計中從硬體和軟體兩方面對實時內核的運行實施保護。如果還是採用以前的前後台方式,則無法發揮 32 位 CPU 的優勢。
從某種意義上說,沒有操作系統的計算機 ( 裸機 ) 是沒有用的。在嵌入式應用中,只有把 CPU 嵌入到系統中,同時又把操作系統嵌入進去,才是真正的計算機嵌入式應用。
4. 實時操作系統的優缺點
在嵌入式實時操作系統環境下開發實時應用程序使程序的設計和擴展變得容易,不需要大的改動就可以增加新的功能。通過將應用程序分割成若干獨立的任務模塊,使應用程序的設計過程大為簡化;而且對實時性要求苛刻的事件都得到了快速、可靠的處理。通過有效的系統服務,嵌入式實時操作系統使得系統資源得到更好的利用。但是,使用嵌入式實時操作系統還需要額外的 ROM/RAM 開銷, 2~5% 的 CPU 額外負荷,以及內核的費用。
Ⅱ 嵌入式系統是什麼
嵌入式系統一般指非 PC 系統,有計算機功能但又不稱之為計算機的設備或器材。它是以應用為中心,軟硬體可裁減的,適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。簡單地說,嵌入式系統集系統的應用軟體與硬體於一體,類似於 PC 中 BIOS 的工作方式,具有軟體代碼小、高度自動化、響應速度快等特點,特別適合於要求實時和多任務的體系。嵌入式系統主要由嵌入式處理器、相關支撐硬體、嵌入式操作系統及應用軟體系統等組成,它是可獨立工作的「器件」。
嵌入式系統幾乎包括了生活中的所有電器設備,如掌上 PDA 、移動計算設備、電視機頂盒、手機上網、數字電視、多媒體、汽車、微波爐、數字相機、家庭自動化系統、電梯、空調、安全系統、自動售貨機、蜂窩式電話、消費電子設備、工業自動化儀表與醫療儀器等。
嵌入式系統的硬體部分,包括處理器 / 微處理器、存儲器及外設器件和 I/O 埠、圖形控制器等。嵌入式系統有別於一般的計算機處理系統,它不具備像硬碟那樣大容量的存儲介質,而大多使用 EPROM 、 EEPROM 或快閃記憶體 (Flash Memory) 作為存儲介質。軟體部分包括操作系統軟體 ( 要求實時和多任務操作 ) 和應用程序編程。應用程序控制著系統的運作和行為;而操作系統控制著應用程序編程與硬體的交互作用。
Ⅲ 在嵌入式硬體系統中一般把BANK6和BANK7用什麼做存儲區
內存插槽。在嵌入式硬體系統中硬體是指利用處理器開發外部設備方面。BANK6和BANK7是內存插槽的計算單位,也叫內存庫,它們是電腦系統與內存之間數據匯流排的基本工作單位,需要用內存插槽做存儲區,只有插滿一個BANK,電腦才可以正常開機。
Ⅳ flash內存條與ddr的區別
區別1:不同的功耗和發熱:flash快閃記憶體模塊消耗大量的功耗,DDR在成本控制的基礎上降低了能耗和發熱。
區別2:工作頻率較高:flash存儲模塊能耗較高。由於降低了能耗,DDR可以獲得更高的工作頻率,在一定程度上彌補了延遲時間較長的缺點。
區別3:數據處理不一樣:快閃記憶體模塊數據刪除不是基於單個位元組,而是基於固定塊。塊大小通常為256Kb到20MB,快閃記憶體是一種電子可擦除只讀存儲器(EEPROM)。DDR內存顆粒大多為16M X 32bit,搭配中高端屬顯卡常用的128MB顯存便需8顆較為合適。
區別4:通用性不同:快閃記憶體模塊廣泛應用於大多數電子設備中。由於DDR的針腳和封裝等關鍵特性沒有改變,所以顯卡的顯示核心和公共版本設計相對高端,也比較少見。
(4)嵌入式用什麼作為存儲介質擴展閱讀:
在嵌入式系統中,內存(SDRAM或DDR)可以作為文件系統的存儲介質。當存儲器斷電時,它不能保持原始數據不變。因此,基於內存的文件系統只能是臨時文件系統,可以用來保存臨時文件,而不是需要永久記錄的文件。其優點是內存中只有動態變化,系統不會產生垃圾。
目前內存中常用的SDRAM和DDR-SDRAM。使用SDRAM需要CPU提供SDRAM介面控制器。使用DDR-SDRAM需要CPU提供DDR-SDRAM介面控制器。兩者最大的區別是DDR-SDRAM至少比SDRAM快一倍,意味著如果讀取一個文件需要兩秒鍾,那麼使用DDR可能需要不到一秒鍾的時間。
Flash是嵌入式系統中最常用的文件系統存儲介質。nor和NAND有兩種類型。也不能直接讀取flash,但寫入是通過塊而不是位元組完成的。而不是直接寫,它需要由命令控制;NAND flash也就是說,它不允許直接讀寫。讀寫都是通過塊來完成的,需要通過命令來控制。
相比之下,nor的讀取速度比NAND快,NAND的單位密度也比nor高,即單個IC NAND flash可以有4GB(位元組)的存儲空間,nor flash最多隻能有1GB(位)。NAND flash通常有壞塊,所以文件系統的設計比較復雜(壞塊需要處理)。應該注意的是,關閉快閃記憶體電源可以防止文件丟失。
Ⅳ 什麼是存儲器 嵌入式系統的存儲器
存儲器,包含內部存儲器,簡稱內存,又分為RAM (SRAM 靜態存儲器 ,DRAM動態存儲器) ROM(EPROM ,PROM , EEPROM , FLASH ROM,...);外部存儲器,簡稱外存:硬碟、U盤、光碟等.
嵌入式系統的存儲器主要針對嵌入式系統的特點進行部署的存儲器或存儲器系統,主要存儲器有:內存 SRAM , DRAM. EEPROM , FLASH ROM等。比如監控系統的還需要硬碟等外部存儲器
Ⅵ 嵌入式系統文件採用什麼存儲載體
嵌入式系統需要存儲器來存放和執行代碼。嵌入式系統的存儲器包含Cache、主存和輔助存儲器。1>Cache Cache是一種容量小、速度快的存儲器陣列它位於主存和嵌入式微處理器內核之間,存放的是最近一段時間微處理器使用最多的程序代碼和數據。在需要進行數據讀取操作時,微處理器盡可能的從Cache中讀取數據,而不是從主存中讀取,這樣就大大改善了系統的性能,提高了微處理器和主存之間的數據傳輸速率。Cache的主要目標就是:減小存儲器(如主存和輔助存儲器)給微處理器內核造成的存儲器訪問瓶頸,使處理速度更快,實時性更強。在嵌入式系統中Cache全部集成在嵌入式微處理器內,可分為數據Cache、指令Cache或混合Cache,Cache的大小依不同處理器而定。一般中高檔的嵌入式微處理器才會把Cache集成進去。 2>主存 主存是嵌入式微處理器能直接訪問的寄存器,用來存放系統和用戶的程序及數據。它可以位於微處理器的內部或外部,其容量為256KB~1GB,根據具體的應用而定,一般片內存儲器容量小,速度快,片外存儲器容量大。 常用作主存的存儲器有: ROM類 NOR Flash、EPROM和PROM等。 RAM類 SRAM、DRAM和SDRAM等。 其中NOR Flash 憑借其可擦寫次數多、存儲速度快、存儲容量大、價格便宜等優點,在嵌入式領域內得到了廣泛應用。3>輔助存儲器 輔助存儲器用來存放大數據量的程序代碼或信息,它的容量大、但讀取速度與主存相比就慢的很多,用來長期保存用戶的信息。 嵌入式系統中常用的外存有:硬碟、NAND Flash、CF卡、MMC和SD卡等。
Ⅶ 嵌入式系統的外存用什麼介質
你所指的「外存」,在嵌入式系統中,多用sd卡。
反正我們做過的項目都用sd卡。
Ⅷ 嵌入式的文件系統是什麼意思 NFS和yaffs的區別、
嵌入式的文件系統是所有嵌入式系統所應用的文件系統。
大多數嵌入式系統採用了Linux。
嵌入式系統對文件系統的要求
要求文件系統在頻繁的文件操作(例如,新建,刪除,截斷)下能夠保持較高的讀寫性能,要求低碎片化。
日誌文件系統(XFS,ReiserFS,Ext3等)能保持數據的完整性,但消耗過多系統資源的弱點使之不能成為嵌入式系統中的主流應用。並且這些都是專門為硬碟這類的存儲設備優化,對於flash這類的存儲介質並不適用。
嵌入式文件系統的載體是以Flash為主的存儲介質,Flash的擦除次數是有限的,所以為了延長Flash的使用壽命,應該盡量減少對Flash的寫入操作。
嵌入式文件系統的載體是以Flash為主的存儲介質,Flash的擦除次數是有限的,所以為了延長Flash的使用壽命,應該盡量使對Flash的寫入操作均勻分布在整個Flash上。
NFS是Net File System的簡寫,即網路文件系統。網路文件系統是FreeBSD支持的文件系統中的一種,它允許一個系統在網路上與它人共享目錄和文件。通過使用NFS,用戶和程序可以象訪問本地文件一樣訪問遠端系統上的文件。
YAFFS(Yet Another Flash File System)是第一個專門為NAND Flash存儲器設計的嵌入式文件系統,適用於大容量的存儲設備;並且是在GPL(General Public License)協議下發布的,可在其網站免費獲得源代碼。