開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇嵌入式系統(tǒng)在電子信息技術(shù)中的運(yùn)用，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

科學(xué)技術(shù)在不斷變革與發(fā)展中逐漸趨于成熟，作為第一生產(chǎn)力，科學(xué)技術(shù)為社會(huì)發(fā)展創(chuàng)造了較高的價(jià)值，將人類(lèi)帶入一個(gè)全新的時(shí)代。而科學(xué)和產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，為現(xiàn)代工業(yè)智能化、信息化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。在現(xiàn)代工業(yè)制造中，智能技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)質(zhì)量、效率的提高，而且為工業(yè)生產(chǎn)智能化、自動(dòng)化提供了保障。基于此，本文重點(diǎn)針對(duì)電子信息技術(shù)中，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，僅供參考與借鑒。

1嵌入式系統(tǒng)工作原理

1.1概述

嵌入式系統(tǒng)主要用于控制、監(jiān)視以及輔助操作機(jī)器或者設(shè)備的一種先進(jìn)裝置。如果站在技術(shù)視角下分析嵌入式系統(tǒng)，此系統(tǒng)基于應(yīng)用，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，使用的軟件硬件可以裁剪，但是對(duì)于功能、可靠性、成本、體積、功耗、應(yīng)用環(huán)境要求較高，屬于專(zhuān)用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；如果站在系統(tǒng)自身角度而言，此系統(tǒng)主要對(duì)復(fù)雜功能硬件、軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，將其緊密相連。

1.2組成

一般情況下嵌入式系統(tǒng)由嵌入式硬件及軟件組合而成。其中硬件核心集成儲(chǔ)存器是微處理器，同時(shí)還具備了輸入及輸出功能；軟件包含初始化代碼及驅(qū)動(dòng)、嵌入式操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等，這些軟件相結(jié)合，構(gòu)成系統(tǒng)特定一體化軟件。具體見(jiàn)圖1所示。

1.3關(guān)鍵技術(shù)

1.3.1處理器技術(shù)

此技術(shù)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的計(jì)算引擎結(jié)構(gòu)有著密切聯(lián)系，而且無(wú)需編程，并不等同于通用處理器，根據(jù)特定功能專(zhuān)用化的不同，主要?jiǎng)澐譃橥ㄓ锰幚砥鳌斡猛咎幚砥饕约皩?zhuān)用處理器。通用處理器主要應(yīng)用于不同類(lèi)型可編程器件中，也被稱(chēng)之為是微處理器。最大的特點(diǎn)是程序存儲(chǔ)，通用數(shù)據(jù)路徑，大寄存器文檔，一個(gè)或多個(gè)通用算術(shù)邏輯單位；優(yōu)點(diǎn)是上市時(shí)間縮短的同時(shí)，NRE成本節(jié)省，靈活性較高；當(dāng)前使用最為廣泛的是Pentium系列，但除此之外，還有上百種其他的類(lèi)型。單用途處理器主要應(yīng)用于執(zhí)行特定程序的數(shù)字電路，也叫做協(xié)處理器、加速器與外設(shè)；特點(diǎn)是只包括執(zhí)行單獨(dú)程序的單元，沒(méi)有程序存儲(chǔ)器；優(yōu)點(diǎn)是快速、低功耗、小尺寸。專(zhuān)用處理器主要針對(duì)的是某一特定類(lèi)型應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化程序處理器，通用處理器、單用途處理器的折中；特點(diǎn)是程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)路徑的優(yōu)化、特定功能單元；優(yōu)點(diǎn)是靈活性、性能尺寸以及功耗良好；當(dāng)前具有代表性的技術(shù)是單片機(jī)和DSP。

1.3.2IC技術(shù)

IC技術(shù)指的是如何將數(shù)字實(shí)現(xiàn)（邏輯門(mén)級(jí)》映射到IC的方式，IC指的就是集成電路，也被稱(chēng)之為是芯片。IC技術(shù)差別在于如何才能根據(jù)特定的設(shè)計(jì)來(lái)定制IC，與處理器技術(shù)沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)性，任何類(lèi)型處理器均可映射至任何類(lèi)型IC技術(shù)中。具體見(jiàn)圖2所示。全定制/VISI主要是根據(jù)嵌入式系統(tǒng)數(shù)字實(shí)現(xiàn)來(lái)優(yōu)化各層的，其中包括晶體管放置，目的就是為了將連線(xiàn)長(zhǎng)度降低；調(diào)整晶體管大小是為了使信號(hào)傳輸優(yōu)化；除此之外還有晶體管間的連線(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)是性能高，尺寸小，功耗低；缺點(diǎn)是NRE成本高，制造時(shí)間長(zhǎng)。半定制指的是較低層全部或部分的構(gòu)建，設(shè)計(jì)人員只需要連接各層或者完成邏輯門(mén)組合即可。優(yōu)點(diǎn)是性能高，尺寸良好，而且與全定制相比較，NRE成本更低。缺點(diǎn)是需要幾個(gè)星期才能開(kāi)發(fā)及完成。PLD可編程邏輯器件，所有層都已存在，設(shè)計(jì)人員可購(gòu)買(mǎi)的IC，編程產(chǎn)生或燒斷邏輯門(mén)間的導(dǎo)線(xiàn)連接，F(xiàn)PGA是當(dāng)前比較常用的編程邏輯器件。優(yōu)點(diǎn)是成本低，幾乎馬上就可以拿到IC。缺點(diǎn)是體積大，單位成本高，功耗大，速度慢。

2嵌入式系統(tǒng)在電子信息技術(shù)中的具體應(yīng)用

2.1產(chǎn)業(yè)集成化

產(chǎn)業(yè)集成化指的是產(chǎn)業(yè)間產(chǎn)業(yè)鏈通過(guò)橫縱向完成相應(yīng)連接，形成完善且新穎的產(chǎn)業(yè)技術(shù)核心，本質(zhì)在于技術(shù)、產(chǎn)品、市場(chǎng)三大層面的創(chuàng)新，促進(jìn)全面集成的同時(shí)，以核心產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)，構(gòu)建與其相關(guān)聯(lián)、支持性產(chǎn)業(yè)發(fā)展共同體。一般情況，產(chǎn)業(yè)集成核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)、支持性產(chǎn)業(yè)部門(mén)二者間是縱向關(guān)系，核心產(chǎn)業(yè)、技術(shù)（市場(chǎng)）產(chǎn)業(yè)部門(mén)間是橫向關(guān)系。在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中，信息技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)地位，產(chǎn)業(yè)集成化推進(jìn)行業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)與改造，使傳統(tǒng)分工模式發(fā)生變化，各環(huán)間更好的結(jié)合，促進(jìn)了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐。產(chǎn)業(yè)集成化中，產(chǎn)業(yè)模塊化是根本保障，將價(jià)值鏈條中企業(yè)、組織進(jìn)行了細(xì)化，形成子系統(tǒng)，而且運(yùn)行是獨(dú)立的，以法律法規(guī)為重要依據(jù)，構(gòu)建集成化系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)集成化中產(chǎn)業(yè)鏈條各個(gè)環(huán)節(jié)銜接，需要有強(qiáng)大且統(tǒng)一信息鏈給予支持，對(duì)產(chǎn)品動(dòng)態(tài)追蹤，達(dá)到信息共享目的。因此，嵌入式系統(tǒng)是集成化構(gòu)建關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅可在工業(yè)進(jìn)程中產(chǎn)品內(nèi)部集成，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)機(jī)器集成，實(shí)時(shí)調(diào)控運(yùn)行模式，確保信息傳導(dǎo)更具時(shí)效性。嵌入式系統(tǒng)智能終端、元器件合理的應(yīng)用，可保證產(chǎn)業(yè)集成化橫縱向信息有效共享，方便對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量更好的控制，將產(chǎn)業(yè)集成優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮。

2.2物聯(lián)網(wǎng)搭建

智能家電以及物流管理概念逐漸被人們所熟知，而嵌入式系統(tǒng)也以其自身優(yōu)勢(shì)、強(qiáng)大的功能性，緊跟物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展步伐，在其中得到了廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，為保證功能的發(fā)揮，物品間實(shí)現(xiàn)信息高效互融互通，進(jìn)而在物聯(lián)網(wǎng)終端智能系統(tǒng)中應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)中的嵌入設(shè)備主要包括識(shí)別與傳感功能、網(wǎng)絡(luò)通信功能，識(shí)別與傳感功能中涉及到的設(shè)備有傳感器、RFID、IC卡、條碼、磁卡等；網(wǎng)絡(luò)通信功能主要包括4G/5G、LAN、WLAN、藍(lán)牙、紅外等。科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)最大的特點(diǎn)便是信息強(qiáng)大的交互功能、傳感技術(shù)、智能化、信息處理，實(shí)現(xiàn)有效控制物體。例如家電設(shè)備中應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)，軟硬件構(gòu)建時(shí)，可有效控制電器設(shè)備，內(nèi)嵌式模塊的設(shè)計(jì)使得設(shè)備操作更加方便。電視以及洗衣機(jī)中應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了和無(wú)線(xiàn)電銜接，居住者生活品質(zhì)提高。另外多媒體家庭網(wǎng)關(guān)中應(yīng)用嵌入式技術(shù)，多個(gè)設(shè)備可同時(shí)將嵌入式系統(tǒng)接入。在嵌入控制功能作用下，整合了平臺(tái)和傳感器優(yōu)勢(shì)，拓展了功能性，物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)、感知優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮。除此之外，嵌入式系統(tǒng)語(yǔ)音芯片在語(yǔ)音處理方面具備了識(shí)別、語(yǔ)音合成功能，實(shí)用價(jià)值較強(qiáng)。

2.3智能化及其平臺(tái)構(gòu)建

這里所提及的智能化技術(shù)本質(zhì)上是指在人們實(shí)際生活以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不管是系統(tǒng)、機(jī)器，還是設(shè)備運(yùn)行、生產(chǎn)等均實(shí)現(xiàn)了鏈條化、流水線(xiàn)，即使無(wú)人看管或者需要少部分人參與便能夠完成，整個(gè)過(guò)程與實(shí)際需求、要求相符，也能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科研、交通等不同行業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。例如在車(chē)輛綜合電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中核心部分便是嵌入式系統(tǒng)，操作過(guò)程中呈現(xiàn)多元化，以L(fǎng)inux操作系統(tǒng)為主，此系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)主要涉及到了3個(gè)流程：一是審查CPU、具體結(jié)構(gòu)，CPU通電；二是BIOS的啟動(dòng)，車(chē)輛綜合電子信息系統(tǒng)軟件為初始化狀態(tài)；三是BootLoader為引導(dǎo)，初始化工作完成，啟動(dòng)程序。除此之外，車(chē)內(nèi)娛樂(lè)系統(tǒng)采用的是移動(dòng)媒體，由液晶屏、播放器組合而成，行駛中不需要手動(dòng)操作，可通過(guò)語(yǔ)言識(shí)別系統(tǒng)便能夠點(diǎn)播；另外智能導(dǎo)航、雷達(dá)限速、溫度調(diào)控均采用的嵌入式系統(tǒng)，汽車(chē)綜合性能提升，實(shí)現(xiàn)了智能化發(fā)展。

3嵌入式系統(tǒng)在電子信息技術(shù)中的應(yīng)用前景

3.1嵌入式系統(tǒng)性能方面

在嵌入式系統(tǒng)中，單片機(jī)雖然獨(dú)立發(fā)展已有一段時(shí)間，但是一直以來(lái)處于低層次的應(yīng)用，研究人員在此方面涉足嵌入式系統(tǒng)相關(guān)內(nèi)容較少，進(jìn)而導(dǎo)致二者優(yōu)勢(shì)并未得到充分發(fā)揮。所以在不久的將來(lái)，將單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)統(tǒng)一歸結(jié)成為重點(diǎn)，并且應(yīng)用對(duì)象也逐漸會(huì)向著高層次邁進(jìn)。當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)主要用于智能儀器儀表、計(jì)算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、信息家電、國(guó)防、工業(yè)、電子商務(wù)、生物微電子技術(shù)等方面，微控制器、在線(xiàn)可編程技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理器三者的有效結(jié)事形成MCU+ISP+DSP嵌入式系統(tǒng)，這是近期發(fā)展非常重要的方向。當(dāng)前單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)已經(jīng)經(jīng)歷了一段很長(zhǎng)的時(shí)間，市場(chǎng)體系逐漸完善，超微型嵌入式技術(shù)、產(chǎn)品需求日益增長(zhǎng)，再加之半導(dǎo)體、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法也在不斷改進(jìn)與優(yōu)化，嵌入式系統(tǒng)發(fā)展形勢(shì)具體可以從以下3點(diǎn)談起：一是可靠性、應(yīng)用水平會(huì)不斷提高，與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合是其未來(lái)發(fā)展非常重要的路徑；二是集成部件日益增多，如果從本質(zhì)而言可以說(shuō)是單片集成電路，但是如果從功能上來(lái)講則是萬(wàn)用機(jī)；三是功耗會(huì)不斷降低，與模擬電路結(jié)合度逐漸加深。國(guó)家信息部門(mén)給予了嵌入式技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用大力支持，不管是芯片開(kāi)發(fā)，還是嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用，或者數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建、應(yīng)用等方面，政策給予引導(dǎo)，通過(guò)制定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范，同時(shí)還設(shè)立了基金，多方面的支持，推動(dòng)了單片機(jī)與嵌入式技術(shù)的融合，促進(jìn)節(jié)能降耗。

3.2嵌入式系統(tǒng)軟硬件開(kāi)發(fā)方面

高新技術(shù)發(fā)展速度逐漸加快，市場(chǎng)需求也在發(fā)生變化，高速、可靠、低成本成為技術(shù)開(kāi)發(fā)考慮的重點(diǎn)，而嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)作為新型技術(shù)之一，基于計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、電子3大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在各行各業(yè)應(yīng)用的范圍也會(huì)越來(lái)越廣。特別是隨著數(shù)字化時(shí)代的到來(lái)，嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)等相關(guān)產(chǎn)品發(fā)展勢(shì)頭較猛，這也是未來(lái)嵌入式市場(chǎng)發(fā)展前景。網(wǎng)絡(luò)、通訊、微電子支持下，數(shù)字化信息產(chǎn)品需求越來(lái)越大，為嵌入式技術(shù)帶來(lái)了較好的發(fā)展空間，重點(diǎn)從以下5個(gè)層面進(jìn)行分析：一是嵌入式開(kāi)發(fā)屬于系統(tǒng)化的工程，所以嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者需要基于軟件及硬件系統(tǒng)自身性能，在軟硬件開(kāi)發(fā)工具方面加大力度。二是在日益成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時(shí)代，信息化、網(wǎng)絡(luò)化程度日益加深，單一功能設(shè)備，例如電話(huà)、冰箱、微波爐等家用物品將不會(huì)只是僅僅滿(mǎn)足使用需求，在結(jié)構(gòu)構(gòu)建方面會(huì)變得更加復(fù)雜，更加智能，更加人性化；三是未來(lái)嵌入式設(shè)備更趨于網(wǎng)絡(luò)化，硬件需要與各種網(wǎng)絡(luò)通信接口有效鏈接，不僅給予TCP／IP協(xié)議、IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth、IrDA支持，而且還會(huì)涉及到通信組網(wǎng)協(xié)議軟件、物理層驅(qū)動(dòng)軟件；四是系統(tǒng)內(nèi)核發(fā)、計(jì)算方法更加簡(jiǎn)單易懂，功耗降低，成本減少。在不久的將來(lái)嵌入式產(chǎn)品會(huì)將軟件與硬件有效銜接，形成集成設(shè)備，成本及功耗大幅度降低，設(shè)計(jì)人員需要將系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行精簡(jiǎn)，確保系統(tǒng)功能性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源合理利用，在編程模型方面精心選擇，對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行不斷優(yōu)化與改進(jìn)，編譯器性能也會(huì)創(chuàng)新。軟件研發(fā)人員具備硬件知識(shí)的同時(shí)，加大對(duì)嵌入式軟件技術(shù)（Java、Web、WAP等）開(kāi)發(fā)及利用的力度；五是多媒體人機(jī)界面的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)嵌入式設(shè)備和用戶(hù)間更加密切聯(lián)系，使用戶(hù)能夠享受以及體驗(yàn)到友好界面，不僅圖像要清晰，而且控制要靈活多變。在計(jì)算機(jī)以及微電子技術(shù)不斷完善與成熟中，各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的概率會(huì)越來(lái)越大，范圍也會(huì)越來(lái)越廣，尤其是當(dāng)前人們提倡節(jié)能降耗、綠色環(huán)保理念，所以未來(lái)嵌入式系統(tǒng)將會(huì)逐漸朝著此方面發(fā)展。

4結(jié)語(yǔ)

總而言之，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度會(huì)越來(lái)越快，嵌入式系統(tǒng)是電子信息技術(shù)中核心技術(shù)，發(fā)揮的作用是非常重要的，不僅推進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)效率的提高，而且人們生活質(zhì)量得到了改善。在時(shí)代發(fā)展進(jìn)程中，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用也需要不斷完善與優(yōu)化，才能積極應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，更好的發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)各行各業(yè)智能化、自動(dòng)化發(fā)展，同時(shí)也為人們生活、生產(chǎn)帶來(lái)了更多的便利性，生活品質(zhì)進(jìn)一步提升。

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作者:喻奎達(dá) 單位:重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院