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嵌入式的结构分为哪几部分

希赛网 2023-11-26 14:11:20

嵌入式系统是一种集成了计算、控制、通信等功能的电子设备,通常应用于各种智能终端、工控设备、汽车电子等领域。而嵌入式系统的结构也是一项非常重要的研究方向,嵌入式系统的结构可以从多个角度进行分析。本文将从嵌入式系统的应用场景、功能需求、系统架构等多个角度对嵌入式系统的结构进行分析。

应用场景

从应用场景来看,嵌入式系统的结构可以分为两大类:一类是针对特定应用领域的嵌入式系统,另一类则是通用嵌入式系统。

对于前者,例如汽车电子、智能终端等领域,其结构通常固化在硬件设计之中,并且往往会针对不同的应用领域进行优化。例如,在汽车电子系统中,由于要求稳定性和实时性非常高,因此在系统架构设计上通常会采用分布式架构,通过多个控制节点来实现对整个系统的控制和管理。

而对于通用嵌入式系统,其结构则更加灵活,并且通常会采用可编程的硬件方式来实现功能扩展。例如,很多智能手机或平板电脑采用的嵌入式系统结构,都会包括可扩展的外围设备以及可编程的处理器等构件。

功能需求

从功能需求的角度来看,嵌入式系统的结构通常包括三个部分:输入、处理和输出。每个部分都具有不同的功能,并且需要根据系统的具体应用场景进行定制。

输入部分通常包括各种传感器和输入设备,例如加速度计、陀螺仪、触摸屏等。在输入部分,需要根据系统的具体需求选择适合的传感器和输入设备,并将其与处理部分进行连接。

处理部分则是嵌入式系统的核心部分,通常由处理器、存储器、电源管理等构件组成。在处理部分,需要根据系统的应用要求选择适合的处理器,并且进行系统的芯片级设计。

输出部分通常包括各种显示器和输出设备,例如LED屏幕、液晶屏幕、扬声器等。在输出部分,需要根据系统的具体应用需求,选择适合的输出设备,并且将其与处理部分进行连接。

系统架构

从系统架构来看,嵌入式系统的结构通常是一种分层架构,可以分为硬件层、驱动层、操作系统层、应用层等多个层次。每个层次都具有不同的功能和特点,并且需要对不同层次的接口进行设计和优化。

硬件层通常由处理器、存储器、输入输出等构件组成,其接口通常是物理接口。

驱动层可以将硬件层的各种构件进行驱动和管理,通常由设备驱动和系统协议组成,其接口通常是操作系统提供的API接口。

操作系统层通常由各种操作系统内核和中间件组成,包括Linux、FreeRTOS、Android等,其接口通常是提供给应用层进行调用的API接口。

应用层通常是嵌入式系统的最上层,由各种应用程序组成,其接口通常是操作系统提供的API接口。

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