进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，目前已成为通信和消费类产品的共同发展方向。嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上PDA、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。

      嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业的具体应用相结合的产物，这就决定了他必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。他是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于PC中BIOS的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成。

      1 嵌入式系统的基本知识

      嵌入式系统是集软、硬件于一体的可独立工作的"器件"。嵌入式系统的硬件部分，包括处理器／微处理器、存储器及外设器件和I／O端口、图形控制器等。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，他不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用EPROM，E2PROM或闪存(Flash Memory)作为存储介质。软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

      嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下特点：

      (1)嵌入式系统通常是面向特定应用的

      嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，他通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。

      (2)嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。

      (3)嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，他的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，都具有较长的生命周期。

      (4)为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。

      (5)嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

      2 嵌入式系统选型原则

      (1)硬件平台的选择

      嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，嵌入市开发的硬件平台的选择主要是嵌入式处理器的选择。在一个系统中使用什么样的嵌入式处理器内核主要取决于应用的领域、用户的需求、成本问题、开发的难易程度等因素。确定了使用哪种嵌入式处理气内核以后，接下来就是综合实际情况，考虑系统外围设备的需求情况，选择一款合适的处理器。下面列出了通常考虑系统外围设备的思路：

      *总线的需求；

      *有没有通用串行接口；

      *是否需要USB总线；

      *有没有以太网接口；

      *系统内部是否需要IC总线、SPI总线；

      *音频D／A连接的IIS总线；

      *外设接口；

      *系统是否需要A／D或者D／A转换器；

      *系统是否需要I／O控制接口。

      另外，还要考虑处理器的寻址空间，有没有片上的Flash存储器，处理器是否容易调试，仿真调试工具的成本和易用性等相关的信息。在实际过程中，挑选最好的硬件是一项很复杂的工作，充满着各种顾忌和干扰，包括其他工程的影响以及缺乏完整或准确的信息等。

      (2)嵌入式操作系统的选择

      实时嵌入式系统的种类繁多，大体上可分为2种：商用型和免费型。商用型的实时操作系统功能稳定、可靠，有完善的技术支持和售后服务，但往往价格昂贵。免费型的实时操作系统在价格方面具有优势，目前主要有Linux和μC／OS。

      不管您选用什么样的系统，都要考虑以下几点：

      *操作系统的硬件支持；

      *开发工具的支持程度；

      *能否满足应用需求。

      选择一款既能满足应用需求，性价比又达到最佳的实时操作系统，对开发工作的顺利开展意义重大。

      3 嵌入式系统的开发实例

      图1是一款MP3随身听的设计框图。

      他的结构由存储器系统、MP3压缩模块、LCD显示模块、键盘模块、RS232通信接口、USB接口组成。在原有的MP3播放功能上我们对他的功能进行了扩展。

      基于前面讲的一些原则，我们选用了ARM7微处理器，μC／OS嵌入式操作系统。

      MP3压缩数据的解压缩播放，只需要使用ARM7TDMI微处理器架构核心的25MHz工作频率就可以流畅地播放，而ARM7TDMI的工作频率最高可达72MHz，建议工作频率为64MHz，完全能满足需求，空出的微处理器资源还可以实现扩展的功能。而且市场中有成熟的开发平台如三星公司的SamArmDvk提供了完善的开发环境，这就使我们的开发变得可靠简单。

      4 结 语

      信息时代、数字时代是的嵌入式产品获得了巨大的发展机遇，为嵌入式市场展现了美好的前景，同时也对嵌入式系统的开发者提出了新的挑战。除了开发出的产品应具有独特的创新功能外，开发者应遵循一定的原则，这样才能使得嵌入式系统产品的开发工作事半功倍。