嵌入式系统主要由哪几部分组成

嵌入式系统由硬件和软件组成.是能够独立进行运作的器件。其软件内容只包括软件运行环境及其操作系统。硬件内容包括信号处理器、存储器、通信模块等在内的多方面的内容。相比于一般的计算机处理系统而言，嵌入式系统存在较大的差异性， 它不能实现大容量的存储功能，因为没有与之相匹配的大容量介质，大部分采用的存储介质有E-PROM、EEPROM 等， 软件部分以API编程接口作为开发平台的核心。

‌通信领域‌：嵌入式系统在通信设备中起着重要作用，包括移动电话、调制解调器、路由器和交换机等。它们为通信设备提供稳定的操作系统和高效的通信协议，实现设备之间的实时数据交换和全球范围内的连接性。

‌航空航天‌：嵌入式系统在航空航天领域有高需求，用于航空控制系统、导航系统、飞行仪表和通信系统等。这些系统确保了飞行的安全和高效。

‌物联网(IoT)‌：随着物联网的兴起，嵌入式系统被广泛应用于各种连接设备，包括智能家居设备、智能城市基础设施、传感器网络和工业物联网等。它们使设备能够互相连接和交互，提供更智能的服务。

嵌入式系统由硬件和软件两大部分组成，硬件一般由高性能微处理器和外围接口电路组成，软件一般由操作系统和应用程序构成，软件和硬件之间由所谓的中间层(BSP层，板级支持包)连接。嵌入式系统的硬件有：嵌入式微处理器、存储器、输入输出(I/O、A/D、D/A)。 嵌入式系统的软件有：操作系统、应用软件。本文主要详解嵌入式系统有哪些部分组成以及嵌入式系统的应用领域，首先介绍了嵌入式系统的特点，其次阐述了嵌入式系统的组成及部分组成，最后介绍了应用领域。

硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层(Hardware Abstract Layer，HAL)或者板级支持包(Board Support Package，BSP)，它半系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。 实际上，BSP是一个介于操作系统和底层硬件之间的软件层次，包括了系统中大部分与硬件联系紧密的软件模块。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作：嵌入工系统的硬件初始化的BSP功能，设计硬件相关的设备驱动。

硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用设备接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)。在一嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。

嵌入式系统主要由哪几部分组成

1、处理器内核

嵌入式系统的心脏是处理器内核。处理器内核从一个简单便宜的8位微控制器，到更复杂的32位或64位微处理器，甚至多个处理器。嵌入式设计人员必须为能够满足所有功能和非功能时限、要求的应用选择成本最低的设备。

2、模拟I/O

D/A和A/D转换器是用来从环境中搜集数据并反馈的。嵌人式设计人员必须了解需要从环境中搜集数据的类型、数据的精度要求和输入/输出数据的速率，以便为应用程序选择合适的转换器。嵌入式系统的反应特性受外部环境决定。嵌入式系统必须有足够快的速度跟上环境变化，以此来模拟信息，例如光、声压或加速度被感知并输入到嵌入式系统中。

3、传感器和执行机构

传感器一般从环境中感知模拟信息。执行机构通过某些方式控制环境。

4、用户界面

这些界面可以像LED屏一样简单，也可以像工艺精良的手机和数码相机的屏幕那样复杂。

5、应用程序的特定入口

类似于ASIC或者FPGA的硬件加速，是用来加速在应用程序中有高性能要求的特定功能模块。嵌入式设计师必须利用加速器获得最大的应用程序性能，来对程序进行适当的筹划或分区。

6、软件

在嵌入式系统开发中软件是一个重要的部分。在过去几年，嵌入式软件的数量已经增长得比摩尔定律还快，几乎是每十个月就成倍增长。嵌入式软件在某些方面性能、存储器和功耗、经常被优化。越来越多的嵌入式软件通过高级语言来编写，如C/C++。而更多的性能关键的代码段仍然使用汇编语言来编写。

7、存储器

存储器是嵌入式系统中重要的部分，嵌入式程序可以在没有RAM或ROM的情况下运行。有许多易失的和非易失的存储器用于嵌入式系统中，关于此内容在书的后面会有更多的说明。

8、仿真和诊断

嵌入式系统很难看见或接触到。调试的时候需要接口与嵌入式系统相连。诊断端口，如JTAG联合测试行动组、就常常用于调试嵌入式系统。片上仿真能用来提供应用程序的可见性行为。这些仿真模块能可视化地提供运行时的行为和性能，实际上由板上的自诊断能力取代了外部逻辑分析仪的功能。

嵌入式系统的应用领域

1、工业控制

基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。

2、交通管理

在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。

3、信息家电

这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。

嵌入式系统是以应用为中心，以现代计算机技术为基础，能够根据用户需求(功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等)灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。 [2]要点概括：以应用为中心：强调嵌入式系统的目标是满足用户的特定需求。就绝大多数完整的嵌入式系统而言，用户打开电源即可直接享用其功能，无需二次开发或仅需少量配置操作。 [2]专用性：嵌入式系统的应用场合大多对可靠性、实时性有较高要求，这就决定了服务于特定应用的专用系统是嵌入式系统的主流模式，它并不强调系统的通用性和可扩展。这种专用性通常也导致嵌入式系统是一个软硬件紧密集成的最终系统，因为这样才能更有效地提高整个系统的可靠性并降低成本，并使之具有更好的用户体验。 [2]以现代计算机技术为核心：嵌入式系统的最基本支撑技术，大致上包括集成电路设计技术、系统结构技术、传感与检测技术、嵌入式操作系统和实时操作系统技术、资源受限系统的高可靠软件开发技术、系统形式化规范与验证技术、通信技术、低功耗技术、特定应用领域的数据分析、信号处理和控制优化技术等，它们围绕计算机基本原理，集成进特定的专用设备就形成了一个嵌入式系统。

嵌入式系统的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面‌：‌1‌汽车行业‌：嵌入式系统在汽车行业中有着重要的应用，包括引擎控制单元(ECU)、车载娱乐系统、智能驾驶系统和车载导航系统等。它们负责监控和控制车辆的各个方面，提高行车安全性、驾驶体验和能源效率。

‌消费电子‌：嵌入式系统在消费电子产品中也有广泛应用，如智能手机、平板电脑、智能电视、洗衣机、冰箱、空调、智能音箱和游戏机等。这些设备依靠嵌入式系统来控制其功能和操作，提供便捷的使用体验和高度个性化的功能。

‌医疗设备‌：嵌入式系统在医疗设备中用于实时监测和调整患者的生理状况，例如心电图机、血压计、病人监护仪和医疗影像设备等。这些系统提高了医疗的安全性和效率。

‌工业自动化‌：在工业生产中，嵌入式系统用于控制和监测各种机械设备和生产线，例如PLC(可编程逻辑控制器)和工业机器人。它们能够实现智能化的生产过程，提高生产效率和质量。