嵌入式计算机技术的应用发展

贾卫清

【摘要】 科技进步，信息技术高速发展，计算机嵌入式技术已经广泛地应用到了军事、工业、农业和日常生活各个领域当中。嵌入式计算机技术是微电子技术进步的標志。本文分为三个部分，一概述嵌入式计算机技术，包括其发展简史、定义、结构、特点和分类；二介绍嵌入式计算机技术在各个领域中的应用及其作用；三讨论嵌入式计算机技术的发展前景。

【关键词】 嵌入式计算机；计算机技术；发展前景

当前互联网技术发展速度惊人，嵌入式计算机技术广发应用于国民生产生活中的各个领域，工业设备、智能仪器、智能仪表、各类汽车、家用电器、电子商务、网络通信、国防军事等各个领域中，都使用到了嵌入式计算机技术，而且嵌入式计算机技术对各个产业产生了的积极影响，也因此引起了社会各个领域的广泛关注。据统计，现在全世界，有几十亿台嵌入式设备处于运行当中。美国、欧洲、日本等国家已经把普适计算上升到国家战略高度，加大了资金投入和研发力度。

1 嵌入式计算机技术概述

1.1嵌入式计算机技术的简史

自从20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，如今已经有二十几年的发展历程。目前嵌入式计算机技术已成国民生产生活各个领域共同的研发的方向，单片机就是比较早的最简单的嵌入式计算机系统之一。

1.2嵌入式计算机技术的定义

所谓嵌入式技术是把计算机当成一个信息处理部件，镶嵌到应用系统中的技术，即它将软件固化集成到硬件系统中，将硬件系统与软件系统组成一个统一的整体。嵌入式计算机系统的中心是应用；基础是计算机技术和适应应用系统功能的可以剪裁的软件和硬件；要求是功能全、可靠性高、成本低、体积小等等。

1.3嵌入式计算机技术的结构

主要有五个组成部分分别是硬件设备、内部嵌人式操作系统、嵌人式开发调试平、控制与应用系统程序以及嵌人式微处理器。

1.4嵌入式计算机技术的特点

嵌入对象广泛，形式多种多样，功能专一，能够实时嵌入，嵌入结构非常可靠。

1.5嵌入式计算机系统的分类

目前基于嵌入式的系统大致可分为以下几类。第一类，基于单片机的 MCU系统。特点是高集成、多功能。缺点是存储器容量小，系统资源少，功能一般。第二类，单板机。其特点是实现了小型化、模块化、低功耗、较高的可靠性。第三类，以32位嵌入式处理器为核心（MPU 或 DSP），依据应用需要对硬件实现完全剪裁，有嵌入式操作系统支持的强大软件平台，其特点是专业性强，冗余度低。

2 嵌入式计算机技术应用

计算机广泛应用，从最开始的普通的低端使用到现在的高端行业应用，对我们的社会生产、生活都产生了积极的影响，极大地提高了工业化产业水平。

2.1嵌入式计算机技术在仪表领域的应用

嵌入式计算机技术在工业领域应用广泛，以仪表自动化最为常见。根据自动化仪表的具体要求，进行合理地软硬件剪裁，能够实现高集成、低冗余、体积小，使自动化仪表具有以下功能：传感测量、补偿计算、同时显示、强大的信息处理、比较推理、故障自诊断自测试、自学习自适应智化、完成远程维护、远控制、障预报、信息发布与共享。

自动化仪表的核心是处理器，仪表行业中运用了嵌入式计算机技术以后，处理器性能大大增高，使得自动化仪表有了质的飞跃，使得仪表行业发展前景非常广阔。

2.2嵌入式系统在监控系统应用领域

随着科学技术的不断发展，远程监控技术已经走进我们的生活。远程监控系统结合了计算机技术、通信技术等先进技术。主要用于生产过程实时监控、动力设备集中监控。机房监控系统设计的目标是通过通讯及数据标准接口和一体化通讯网络将各个子系统集成到一个计算机支持平台上，建立起整个机房的集成监控和管理界面，通过统一的图形化人机界面实现各子系统的实时监控、控制和管理，并在这些子系统发生故障时向管理人员报警。

2.3嵌入式系统在办公生活应用领域

嵌入式计算机技术的特点是软件代码小、自动化程度高、响应速度快等等，所以广泛应用到各种家用电器当中，如手机、电冰箱、空调、洗衣机、数字电视机、数码相机打印机、扫描仪等等。

3 嵌入式计算机技术发展前景

如今天，嵌入式计算机技术变成了电子信息技术应用领域里的基本技术，它的优势是可以实现整体最优化。专业处理系统是嵌入式系统的发展方向。专业处理系统的优点是能够提供最优化的基础。嵌入式技术的设计方法非常快捷，而且既能面向系统进行设计，又能面向功能进行设计。它的显著特点是标准化、集成化、构件化、可以重复使用等等。这也使得嵌入式计算机技术与网络、无线电、人工智能等技术融合在一起。嵌入式计算机技术与其它技术的广泛融合，使得嵌入式计算机技术的发展前景非常好。目前看，嵌入式计算技术技术的发展可以朝以下五个方面研究。

（1）嵌入式操作系统内核向微型化、高可靠可信、高可用、强实时、构件组件化发展。

（2）行业性开放系统日趋流行，面向领域特制的嵌入式操作系统走向行业开放、标准规范化和平台化。

（3）电子设备市场竞争激烈，技术发展迅速，不同的厂商和组织之间越来越多地出现联盟式协作，技术研发与产业链合作增强。

（4）嵌入式软件支撑开发环境向集成化、可调试化、支持模型驱动设计发展，开发工具高度集成，功能完备，具有丰富的工具包和构件库，以及可视化的界面，面向行业领域提供特定软件平台或完整解决方案成为趋势。

（5）开源运动对软件技术发展产生巨大的推动作用，而随着时间的推移，开源软件和商业软件的界限开始变得模糊，二者逐渐走向中间地带，混源架构将是开源与商业软件结合的一种趋势。

4 结语

嵌入式计算系统在仪器仪表行业中的使用和研究依然成了热点，仪表行业发展的方向也将以嵌入式计算机技术为导向。该应用各个领域，但正朝着专业化发展。在嵌入式技术领域，软硬件不可分割，很多硬件严格限制软件，嵌入式系统的软硬件协调设计，是嵌入式技术研发课题。由于电子信息技术的飞速发展，和惊人的互联网技术革新速度，使得嵌入式系统设计任然面临的诸多的挑战。一浪接一浪的技术革新，也将使嵌入式计算机技术不断迎来发展高潮。

参考文献：

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