嵌入式系统由哪些软硬件组成?如何提升嵌入式系统可靠性
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在下述的内容中,小编将会对嵌入式系统的相关消息予以报道,如果嵌入式系统是您想要了解的焦点之一,不妨和小编共同阅读这篇文章哦。
一、嵌入式系统的组成
嵌入式系统的组成包括硬件部分和软件部分,两者相辅相成,确保系统高效运行。
1、硬件部分
硬件是嵌入式系统的基础,主要包括以下几个核心组件:
处理器:通常采用微控制器(如ARM Cortex-M)或微处理器(如ARM Cortex-A)。微控制器适合资源受限的场景,而微处理器处理更复杂的任务。
存储器:包括RAM、ROM、Flash等。ROM存储固件,RAM用于数据临时存储,而Flash存储用于存放长期数据。
I/O接口:提供与外部设备的连接,如传感器、显示器、按钮、网络接口等。
电源管理模块:嵌入式系统常设计为低功耗,特别是需要电池供电的设备如便携式设备或物联网终端。
2、软件部分
软件是嵌入式系统中另一个重要组成部分,包括:
固件:固件是指嵌入式系统的核心代码,存储在非易失性存储器中,系统启动时加载并执行。
实时操作系统(RTOS):实时操作系统管理任务调度、资源分配,确保任务在规定的时间内完成,特别适合对时间敏感的应用场景。
应用程序:应用层的程序用于实现设备的特定功能,如智能家电中的控制程序,汽车中的制动系统控制等。
二、如何提升嵌入式系统可靠性
选择可靠的硬件和软件组件
我平时为啥不建议大家用最新版本的软件。,就是因为新版本存在bug的可能性,如果要系统可靠,还是要使用经过长期验证的软硬件。 硬件:使用经过严格测试的高可靠性处理器、存储器和传感器等,例如某些工业级嵌入式系统会选择具有长时间运行稳定性的硬件组件。 软件:选择经过验证的操作系统、驱动程序和中间件,确保软件组件之间的兼容性和稳定性。例如,采用实时操作系统(RTOS)可以提供更高的系统稳定性和可预测性。
检查应用程序的CRC
对嵌入式工程师来说一个很大的好处是,我们的IDE和工具链可以自动产生应用程序或内存空间校验和(Checksum),从而根据这个校验和验证应用程序是否完好。有趣的是,在许多这些案例中,只有在将程序代码加载到设备时,才会用到校验和。 然而,如果CRC或校验和保持在内存中,那么验证应用程序在启动时(或甚至对长时间运行的系统定期验证),是否仍然完好是确保意外之事不会发生的极好途径。
现在一个编程过的应用程序发生改变的概率是很小的,但考虑每年交付的数十亿个微控制器以及可能恶劣的工作环境,应用程序崩溃的机会并不是零。更有可能的是,系统中的一个缺陷可能导致某一扇区发生闪存写入或闪存擦除,从而破坏应用程序的完整性。
最后,小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读,对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。希望大家对嵌入式系统已经具备了初步的认识,最后的最后,祝大家有个精彩的一天。