一、嵌入式系統(tǒng)

　　嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以現(xiàn)代計算機技術(shù)為基礎，能夠根據(jù)用戶需求(功能、可靠性、成本、體積、功耗、環(huán)境等)靈活裁剪軟硬件模塊的專用計算機系統(tǒng)。

　　要點概括：

　　以應用為中心：強調(diào)嵌入式系統(tǒng)的目標是滿足用戶的特定需求。就絕大多數(shù)完整的嵌入式系統(tǒng)而言，用戶打開電源即可直接享用其功能，無需二次開發(fā)或僅需少量配置操作。

　　專用性：嵌入式系統(tǒng)的應用場合大多對可靠性、實時性有較高要求，這就決定了服務于特定應用的專用系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)的主流模式，它并不強調(diào)系統(tǒng)的通用性和可擴展。這種專用性通常也導致嵌入式系統(tǒng)是一個軟硬件緊密集成的最終系統(tǒng)，因為這樣才能更有效地提高整個系統(tǒng)的可靠性并降低成本，并使之具有更好的用戶體驗。

　　以現(xiàn)代計算機技術(shù)為核心：嵌入式系統(tǒng)的最基本支撐技術(shù)，大致上包括集成電路設計技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)技術(shù)、資源受限系統(tǒng)的高可靠軟件開發(fā)技術(shù)、系統(tǒng)形式化規(guī)范與驗證技術(shù)、通信技術(shù)、低功耗技術(shù)、特定應用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)分析、信號處理和控制優(yōu)化技術(shù)等，它們圍繞計算機基本原理，集成進特定的專用設備就形成了一個嵌入式系統(tǒng)。

　　軟硬件可裁剪：嵌入式系統(tǒng)針對的應用場景如此之多，并帶來差異性極大的設計指標要求(功能性能、可靠性、成本、功耗)，以至于現(xiàn)實上很難有一套方案滿足所有的系統(tǒng)要求，因此根據(jù)需求的不同，靈活裁剪軟硬件、組建符合要求的最終系統(tǒng)是嵌入式技術(shù)發(fā)展的必然技術(shù)路線。

　　二、嵌入式操作系統(tǒng)的常見用途

　　嵌入式操作系統(tǒng)有多種用途，包括：

　　自動取款機。ATM 具有基本操作系統(tǒng)，使機器能夠讀取用戶的借記卡和個人識別號輸入并執(zhí)行銀行賬戶功能，如取款或查詢余額。操作系統(tǒng)除了對用戶輸入做出反應并與 ATM 硬件通信之外，其他什么都不做。

　　手機。手機需要Android或iOS等操作系統(tǒng)來啟動手機并使應用程序能夠與其他手機硬件進行通信。

　　電動汽車。微控制器托管處理制動或壓力感應等功能的嵌入式操作系統(tǒng)。例如，前保險杠上的一定壓力可能會導致安全氣囊爆裂。這種類型的功能被稱為反應操作，因為它對輸入做出反應。

　　工業(yè)控制系統(tǒng)。 傳感器在工業(yè)控制系統(tǒng)中用于測量工廠狀況并在它們變得危險時發(fā)送警報。傳感器包含一個嵌入式操作系統(tǒng)，使它們能夠執(zhí)行這些任務。

　　紅綠燈。嵌入式操作系統(tǒng)使交通燈能夠以編程的時間間隔循環(huán)顯示不同的信號。

　　基本輸入輸出系統(tǒng)。在某些情況下，BIOS可以被視為嵌入式操作系統(tǒng)，因為它是使臺式計算機更復雜的操作系統(tǒng)能夠與計算機硬件交互的固件。

　　嵌入式系統(tǒng)包含硬件組件，嵌入式操作系統(tǒng)將這些硬件組件組織起來為更大的設備執(zhí)行任務。

　　嵌入式操作系統(tǒng)的類型

　　嵌入式操作系統(tǒng)專為它們將執(zhí)行的任務而設計。各種類型的操作系統(tǒng)包括：

　　多任務操作系統(tǒng)。一個多任務操作系統(tǒng)可以同時執(zhí)行多項任務。它使用作業(yè)調(diào)度來執(zhí)行基本任務。例如，手機操作系統(tǒng)在多個任務之間分配CPU 資源。

　　實時操作系統(tǒng)。一個實時操作系統(tǒng)的設計是反應性的。它在收到輸入時進行處理，并在特定時間范圍內(nèi)做出響應。如果響應時間超出指定的時間段，系統(tǒng)可能會失敗。實時操作系統(tǒng)有時使用速率單調(diào)調(diào)度，它為任務分配優(yōu)先級。

　　單回路控制系統(tǒng)。這種類型的嵌入式操作系統(tǒng)對單個變量進行控制。一個例子是智能家居中的溫度控制。智能恒溫器會測量房屋內(nèi)的溫度，如果超過用戶設置的限制，則會關(guān)閉暖氣。