嵌入式系统有哪些特点?嵌入式系统经验分享
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一直以来,嵌入式系统都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在,小编将为大家带来嵌入式系统的相关介绍,详细内容请看下文。
一、嵌入式系统的特点
嵌入式系统是指结合计算机硬件和软件,嵌入到一个较大的设备中,用于控制、监测或辅助设备执行特定任务。它与通用计算机不同,专门为某一功能设计,常常不具有扩展性,无法像PC那样广泛处理各种任务。嵌入式系统常见于家电、工业设备、汽车、医疗设备等。
嵌入式系统与通用计算机系统相比,具有以下显著特点:
专用性强:每个嵌入式系统的设计目的都是为了执行特定任务,它们的硬件和软件都经过高度定制,不能像PC那样处理广泛的任务。
低功耗设计:尤其是在物联网和便携设备中,功耗控制极为重要,系统设计中往往采用低功耗模式和节能算法,以延长设备的电池寿命。
实时性高:很多嵌入式系统需要在特定时间内完成任务,如工业自动化控制和医疗设备中的监测系统,这要求系统具备较高的实时响应能力。
成本和资源受限:嵌入式系统的硬件资源(如处理能力、存储空间、I/O接口等)相对较少,因此设计者需要在资源有限的环境中优化系统的性能。
二、嵌入式系统经验分享-使用堆栈监视器
对许多的嵌入式开发者而言,堆栈似乎是一股相当神秘的力量。当奇怪的事情开始发生,工程师终于被难倒了,他们开始思考,也许堆栈中发生了什么事。结果是盲目地调整堆栈的大小和位置等等。但该错误往往是与堆栈无关的,但怎能如此确定?毕竟,有多少工程师真的实际执行过最坏情况下的堆栈大小分析? 堆栈大小是在编译时就静态分配好的,但堆栈是以动态的方式使用的。随着代码的执行,应用程序需要的变量、返回的地址和其它信息被不断存储在堆栈中。这种机制导致堆栈在其分配的内存中不断增长。然而,这种增长有时会超出编译时确定的容量极限,导致堆栈破坏相邻内存区域的数据。 绝对确保堆栈正常工作的一种方法是实现堆栈监视器,将它作为系统“保健”代码的一部分(有多少工程师会这样做?)。堆栈监视器会在堆栈和“其它”内存区域之间创建一个缓冲区域,并填充已知的位模式。然后监视器会不断的监视图案是否有任何变化。如果该位模式发生了改变,那就意味着堆栈增长得太大了,即将要把系统推向黑暗地狱!此时监视器可以记录事件的发生、系统状态以及任何其它有用的数据,供日后用于问题的诊断。 大多数实时操作系统(RTOS)或实现了内存保护单元(MPU)的微控制器系统中都提供有堆栈监视器。可怕的是,这些功能默认都是关闭状态,或者经常被开发人员有意关闭。在网络上快速搜寻一下可以发现,很多人建议关闭实时操作系统中的堆栈监视器以节省56字节的闪存空间。
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