嵌入式系统的分类,嵌入式系统的定义与概述
嵌入式系统（Embedded System）是一种专用计算机系统，它以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统通常是非独立的，它们被集成到更大的系统中，如家用电器、汽车、医疗设备等。
1. 按应用领域分类： 消费电子：如智能手机、电视、数码相机等。 工业控制：如自动化生产线、机器人、工业监测系统等。 汽车电子：如发动机控制单元、车载信息系统、导航系统等。 医疗设备：如心电图机、超声波设备、病人监护系统等。 通信设备：如路由器、交换机、调制解调器等。 军事设备：如导弹制导系统、无人机控制系统等。
2. 按实时性要求分类： 硬实时系统（Hard RealTime System）：必须满足严格的时序要求，错过截止时间会导致系统失败。例如，航空电子设备和医疗设备中的实时监控系统。 软实时系统（Soft RealTime System）：有一定的时序要求，但错过截止时间不会导致系统失败，只会影响系统的性能。例如，视频游戏和多媒体系统。
3. 按处理能力分类： 微控制器（Microcontroller）：具有固定的硬件配置，适用于简单的控制任务，如家电控制和玩具。 数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）：专门用于处理数字信号，如音频和视频信号处理。 微处理器（Microprocessor）：类似于通用计算机的处理器，具有更强的处理能力和更大的灵活性，适用于复杂的计算任务。
4. 按操作系统分类： 无操作系统（Bare Metal）：直接在硬件上运行应用程序，没有操作系统的支持。 实时操作系统（RealTime Operating System，RTOS）：专门为实时应用设计的操作系统，提供任务调度、内存管理、中断处理等功能。 通用操作系统（GeneralPurpose Operating System）：如Linux、Windows等，虽然也可以用于嵌入式系统，但通常需要裁剪和优化以适应嵌入式环境。
5. 按电源类型分类： 电池供电：如智能手机、可穿戴设备等。 电网供电：如家用电器、工业控制系统等。
6. 按网络连接性分类： 有网络连接：如智能家居设备、车载信息系统等。 无网络连接：如一些简单的控制设备。
7. 按编程语言分类： 汇编语言：直接操作硬件，效率高，但编写复杂。 高级语言：如C、C 等，易于编写和维护，但可能需要编译器或解释器。
这些分类方式并不是互斥的，一个嵌入式系统可能同时属于多个类别。例如，一个用于工业控制的嵌入式系统可能是硬实时系统，使用微控制器，运行RTOS，并通过电网供电。
嵌入式系统的定义与概述
嵌入式系统是一种将计算机技术应用于特定领域的专用计算机系统。它通常被设计成嵌入到其他设备或产品中，为特定任务提供控制、计算和数据处理功能。嵌入式系统广泛应用于工业控制、消费电子、医疗设备、汽车电子等领域。
嵌入式系统的分类标准
1. 按硬件架构分类
根据硬件架构的不同，嵌入式系统可以分为以下几类：
嵌入式微控制器（MCU）：这是最常见的嵌入式系统类型，通常由中央处理器（CPU）、存储器、定时器、中断控制器、串行通信接口等组成。MCU适用于简单的控制任务，如家用电器、玩具等。
嵌入式微处理器（MPU）：MPU与MCU类似，但通常具有更高的性能和更复杂的指令集。它们适用于更复杂的控制任务，如工业控制、通信设备等。
嵌入式数字信号处理器（DSP）：DSP专门用于数字信号处理任务，如音频、视频和图像处理。它们具有高速的数学运算能力，适用于需要高性能信号处理的领域。
嵌入式片上系统（SoC）：SoC将CPU、存储器、外设等集成在一个芯片上，具有更高的集成度和更低的功耗。它们适用于高性能、低功耗的嵌入式系统，如智能手机、平板电脑等。
2. 按应用领域分类
根据应用领域的不同，嵌入式系统可以分为以下几类：
工业控制嵌入式系统：这类系统广泛应用于工业自动化、机器人、生产线控制等领域。
消费电子嵌入式系统：这类系统广泛应用于家用电器、数码产品、汽车电子等领域。
医疗嵌入式系统：这类系统广泛应用于医疗设备、健康监测、远程医疗等领域。
通信嵌入式系统：这类系统广泛应用于通信设备、网络设备、无线通信等领域。
3. 按操作系统分类
根据操作系统的不同，嵌入式系统可以分为以下几类：
实时操作系统（RTOS）：RTOS具有实时响应能力，适用于对实时性要求较高的嵌入式系统，如工业控制、医疗设备等。
嵌入式操作系统（EOS）：EOS适用于对实时性要求不高的嵌入式系统，如消费电子、智能家居等。
无操作系统（bare-metal）：无操作系统嵌入式系统直接运行在硬件上，适用于对实时性要求不高且资源受限的嵌入式系统。
嵌入式系统的特点
嵌入式系统具有以下特点：
专用性：嵌入式系统通常针对特定应用进行设计，具有专用性。
实时性：许多嵌入式系统需要实时响应，以满足实时性要求。
可靠性：嵌入式系统通常需要在恶劣环境下稳定运行，因此具有很高的可靠性。
低功耗：嵌入式系统通常具有较低的功耗，以满足能源限制。
小型化：嵌入式系统通常具有较小的体积，便于集成到其他设备中。
嵌入式系统作为一种重要的计算机应用形式，在各个领域都发挥着重要作用。通过对嵌入式系统的分类和特点进行分析，有助于我们更好地了解嵌入式系统，为嵌入式系统的设计、开发和应用提供参考。
