系统

系统是一种安排，其中所有单元都按照一组规则组装在一起。也可以将其定义为根据固定计划工作，组织或执行一项或多项任务的方式。例如，手表是时间显示系统。它的组件遵循一组显示时间的规则。如果其部件之一发生故障，手表将停止工作。因此，可以说，在一个系统中，其所有子组件都相互依赖。

嵌入式系统

顾名思义，“嵌入式”是指与另一事物关联的事物。嵌入式系统可以被认为是其中嵌入有软件的计算机硬件系统。嵌入式系统可以是独立系统，也可以是大型系统的一部分。嵌入式系统是基于微控制器或微处理器的系统，旨在执行特定任务。例如，火灾报警器是嵌入式系统。它只会感觉到烟雾。

嵌入式系统具有三个组件-

• 它具有硬件。

• 它具有应用程序软件。

• 它具有实时操作系统(RTOS)，用于监视应用程序软件，并提供机制使处理器按照计划控制延迟来按计划运行进程。 RTOS定义了系统的工作方式。它在应用程序执行期间设置规则。小型嵌入式系统可能没有RTOS。

因此，我们可以将嵌入式系统定义为基于微控制器的，软件驱动的，可靠的实时控制系统。

嵌入式系统的特征

• 单功能-嵌入式系统通常执行专门的操作并重复执行相同的操作。例如：寻呼机始终充当寻呼机。

• 严格约束-所有计算系统都对设计指标有所限制，但嵌入式系统上的约束可能特别严格。设计指标是对实现功能的度量，例如其成本，大小，功耗和性能。它必须具有适合单个芯片的尺寸，必须具有足够快的性能以实时处理数据，并消耗最小的功率以延长电池寿命。

• 反应性和实时性–许多嵌入式系统必须不断对系统环境的变化做出反应，并且必须实时，无延迟地计算某些结果。考虑一个汽车巡航控制器的例子。它持续监视速度传感器和制动传感器并做出反应。它必须在有限的时间内重复计算加速度或减加速度。延迟的计算可能导致无法控制汽车。

• 基于微处理器-必须基于微处理器或微控制器。

• 内存-它必须具有内存，因为其软件通常嵌入ROM中。它不需要计算机中的任何辅助存储器。

• 已连接-必须已连接外围设备才能连接输入和输出设备。

• 硬件-软件系统-使用软件可提供更多功能和灵活性。硬件用于性能和安全性。

好处

• 易于定制
• 低功耗
• 低成本
• 性能提升

缺点

• 大力发展
• 上市时间更长

嵌入式系统的基本结构

下图显示了嵌入式系统的基本结构-

• 传感器-它测量物理量并将其转换为电信号，观察者或任何电子仪器(如A2D转换器)均可读取。传感器将测量的量存储到存储器中。

• AD转换器-模数转换器将传感器发送的模拟信号转换为数字信号。

• 处理器和ASIC-处理器处理数据以测量输出并将其存储到内存。

• DA转换器-数模转换器将处理器提供的数字数据转换为模拟数据

• 执行器-执行器将DA转换器提供的输出与存储在其中的实际(预期)输出进行比较，并存储批准的输出。