EOS(Embedded Operation System�,即嵌入式操作系�(tǒng),是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件,過去它主要�(yīng)用于工業(yè)控制和國防系�(tǒng)�(lǐng)�。EOS�(fù)�(zé)嵌入系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、任�(wù)�(diào)�,控�、協(xié)�(diào)并發(fā)活動。隨著Internet技�(shù)的發(fā)�、信息家電的普及�(yīng)用及EOS的微型化和化,EOS開始從單一的弱功能向高化的�(qiáng)功能方向�(fā)展�
事實�,在很早以前,嵌入式這個概念就已經(jīng)存在�。在通信方面,嵌入式系統(tǒng)�20世紀(jì)60年代就用于對電子�(jī)械電話交換的控制,當(dāng)時被稱為“存儲式程序控制系統(tǒng)”(Stored Program Control)�
嵌入式計算機(jī)的真正發(fā)展是在微處理器問世之��1971�11�,Intel公司成功地把算術(shù)運算器和控制器電路集成在一�,推出了款微處理器Intel 4004,其后各廠家陸續(xù)推出了許�8��16位的微處理器,包括Intel 8080/8085�8086,Motorola �6800�68000,以及Zilog的Z80、Z8000等。以這些微處理器作為核心所�(gòu)成的系統(tǒng),廣泛地�(yīng)用于儀器儀�、醫(yī)療設(shè)�、機(jī)器人、家用電器等�(lǐng)域。微處理器的廣泛�(yīng)用形成了一個廣闊的嵌入式應(yīng)用市�,計算機(jī)廠家開始大量地以插件方式向用戶提供OEM�(chǎn)品,再由用戶根據(jù)自己的需要選擇一套適合的CPU�、存儲器板以及各式I/O插件板,從而構(gòu)成專用的嵌入式計算機(jī)系統(tǒng),并將其嵌入到自己的系統(tǒng)�(shè)備中�
為靈活兼容考慮,出�(xiàn)了系列化、模塊化的單板機(jī)。流行的單板計算�(jī)有Intel公司的iSBC系列、Zilog公司的MCB�。后來人們可以不必從選擇芯片開始來設(shè)計一臺專用的嵌入式計算機(jī),而是只要選擇各功能模�,就能夠組建一臺專用計算機(jī)系統(tǒng)。用戶和開發(fā)者都希望從不同的廠家選購最適合的OEM�(chǎn)�,插入外購或自制的機(jī)箱中就形成新的系�(tǒng),這樣就希望插件是互相兼容�,也就導(dǎo)致了工業(yè)控制微機(jī)系統(tǒng)總線的誕生�1976年Intel公司推出Multibus�1983年擴(kuò)展為帶寬�(dá)40MB/s的Multibus��1978年由Prolog�(shè)計的簡單STD總線廣泛�(yīng)用于小型嵌入式系�(tǒng)�
20世紀(jì)80年代可以說是各種總線層出不窮、群雄并起的時代。隨著微電子工藝水平的提�,集成電路制造商開始把嵌入式�(yīng)用中所需要的微處理器、I/O接口、A/D、D/A�(zhuǎn)換、串行接口以及RAM、ROM等部件統(tǒng)�(tǒng)集成到一個VLSI中,從而制造出面向I/O�(shè)計的微控制器,也就是我們俗稱的單片�(jī),成為嵌入式計算�(jī)系統(tǒng)異軍突起的一支新秀。其后發(fā)展的DSP�(chǎn)品則�(jìn)一步提升了嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)的技�(shù)水平,并迅速地滲入到消費電�、醫(yī)用電子、智能控制、通信電子、儀器儀表、交通運�?shù)雀鞣N�(lǐng)��
20世紀(jì)90年代,在分布控制、柔性制造、數(shù)字化通信和信息家電等巨大需求的牽引�,嵌入式系統(tǒng)�(jìn)一步加速發(fā)展。面�?qū)崟r信號處理算法的DSP�(chǎn)品向著高�、高精度、低功耗發(fā)�。Texas推出的第三代DSP芯片TMS320C30,引�(dǎo)著微控制器向32位高速智能化�(fā)�。在�(yīng)用方�,掌上電腦、手持PC�(jī)、機(jī)頂盒技�(shù)相對成熟,發(fā)展也較為迅�。特別是掌上電腦�1997年在美國市場上掌上電腦不過四五個品�,�1998年底,各式各樣的掌上電腦如雨后春筍般紛紛涌現(xiàn)出來。此�,Nokia推出了智能電�,西門子推出了�(jī)頂盒,Wyse推出了智能終端,NS推出了WebPAD。裝載在汽車上的小型電腦,不但可以控制汽車內(nèi)的各種設(shè)備(如音響等�,還可以與GPS連接,從而自動操控汽��
21世紀(jì)無疑是一個網(wǎng)�(luò)的時代,使嵌入式計算�(jī)系統(tǒng)�(yīng)用到各類�(wǎng)�(luò)中去也必然是嵌入式系�(tǒng)�(fā)展的重要方向�
●可裁剪�,支持開放性和可伸縮性的體系�(jié)�(gòu)�
●強(qiáng)實時�,EOS實時性一般較�(qiáng),可用于各種�(shè)備控制中�
●操作方�、簡單、提供友好的圖形GUI和圖形界�,追求易�(xué)易用�
●提供強(qiáng)大的�(wǎng)�(luò)功能,支持TCP/IP�(xié)議及其他�(xié)�,提供TCP/UDP/IP/PPP�(xié)議支持及�(tǒng)一的MAC訪問層接�,為各種移動計算�(shè)備預(yù)留接��
●強(qiáng)�(wěn)定�,弱交互�。嵌入式系統(tǒng)一旦開始運行就不需要用戶過多的干預(yù)、這就要負(fù)�(zé)系統(tǒng)管理的EOS具有較強(qiáng)的穩(wěn)定�。嵌入式操作系統(tǒng)的用戶接口一般不提供操作命令,它通過系統(tǒng)的調(diào)用命令向用戶程序提供服務(wù)�
●固化代�,在嵌入式系�(tǒng)中,嵌入式操作系�(tǒng)和應(yīng)用軟件被固化在嵌入式系統(tǒng)計算�(jī)的ROM��
●更好的硬件適應(yīng)�,也就是良好的移植性�
●信息家�
這將稱為嵌入式系�(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)�,冰�、空�(diào)等的�(wǎng)�(luò)�、智能化將引�(lǐng)人們的生活步入一個嶄新的空間。即使你不在家里,也可以通過電話線、網(wǎng)�(luò)�(jìn)行遠(yuǎn)程控�。在這些�(shè)備中,嵌入式系統(tǒng)將大有用武之地�
●POS�(wǎng)�(luò)及電子商�(wù)
公共交通無接觸智能�(Contactless Smartcard, CSC)�(fā)行系�(tǒng),公共電話卡�(fā)行系�(tǒng),自動售貨機(jī),各種智能ATM終端將全面走入人們的生活,到時手持一卡就可以行遍天下�
●工�(yè)控制
基于嵌入式芯片的工業(yè)自動化設(shè)備將獲得長足的發(fā)展,目前已經(jīng)有大量的8�16�32 位嵌入式微控制器在應(yīng)用中,網(wǎng)�(luò)化是提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)�、減少人力資源主要途徑,如工業(yè)過程控制、數(shù)字機(jī)�、電力系�(tǒng)、電�(wǎng)安全、電�(wǎng)�(shè)備監(jiān)測、石油化工系�(tǒng)。就傳統(tǒng)的工�(yè)控制�(chǎn)品而言,低端型采用的往往�8位單片機(jī)。但是隨著技�(shù)的發(fā)��32��64位的處理器逐漸成為工業(yè)控制�(shè)備的核心,在未來幾年�(nèi)必將獲得長足的發(fā)��
●交通管�
在車輛導(dǎo)航、流量控�、信息監(jiān)測與汽車服務(wù)方面,嵌入式系統(tǒng)技�(shù)已經(jīng)獲得了廣泛的�(yīng)�,內(nèi)嵌GPS模塊,GSM模塊的移動定位終端已�(jīng)在各種運輸行�(yè)獲得了成功的使用。目前GPS�(shè)備已�(jīng)從產(chǎn)品�(jìn)入了普通百姓的家庭,只需要幾千元,就可以隨時隨地找到你的位置�
●家庭智能管理系�(tǒng)
水、電、煤氣表的遠(yuǎn)程自動抄表,安全防火、防盜系�(tǒng),其中嵌有的專用控制芯片將代�?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢�,并實現(xiàn)更高,更�(zhǔn)確和更安全的性能。目前在服務(wù)�(lǐng)�,如�(yuǎn)程點菜器等已�(jīng)體現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)��
●環(huán)境工程與自然
水文資料實時�(jiān)�,防洪體系及水土�(zhì)量監(jiān)�、堤壩安�,地震監(jiān)測網(wǎng),實時氣象信息網(wǎng),水源和空氣污染�(jiān)�。在很多�(huán)境惡劣,地況�(fù)雜的地區(qū),嵌入式系統(tǒng)將實�(xiàn)無人�(jiān)��
●機(jī)器人
嵌入式芯片的�(fā)展將使機(jī)器人在微型化,高智能方面�(yōu)勢更加明顯,同時會大幅度降低�(jī)器人的價�,使其在工業(yè)�(lǐng)域和服務(wù)�(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)��
這些�(yīng)用中,可以著重于在控制方面的�(yīng)�。就�(yuǎn)程家電控制而言,除了開�(fā)出支持TCP/IP的嵌入式系統(tǒng)之外,家電產(chǎn)品控制協(xié)議也需要制訂和�(tǒng)一,這需要家電生�(chǎn)廠家來做。同樣的道理,所有基于網(wǎng)�(luò)的遠(yuǎn)程控制器件都需要與嵌入式系�(tǒng)之間實現(xiàn)接口,然后再由嵌入式系統(tǒng)來控制并通過�(wǎng)�(luò)實現(xiàn)控制。所�,開�(fā)和探討嵌入式系統(tǒng)有著十分重要的意��
●機(jī)電產(chǎn)品方面應(yīng)�
相對于其他的�(lǐng)�,機(jī)電產(chǎn)品可以說是嵌入式系統(tǒng)�(yīng)用最典型最廣泛的領(lǐng)域之一。從最初的單片�(jī)到現(xiàn)在的工控�(jī)、SOC在各種機(jī)電產(chǎn)品中均有著巨大的市場�