嵌入式系統(tǒng)有哪些特點?嵌入式系統(tǒng)經驗分享
一直以來,嵌入式系統(tǒng)都是大家的關注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在,小編將為大家?guī)?a href="/tags/嵌入式系統(tǒng)" target="_blank">嵌入式系統(tǒng)的相關介紹,詳細內容請看下文。
一、嵌入式系統(tǒng)的特點
嵌入式系統(tǒng)是指結合計算機硬件和軟件,嵌入到一個較大的設備中,用于控制、監(jiān)測或輔助設備執(zhí)行特定任務。它與通用計算機不同,專門為某一功能設計,常常不具有擴展性,無法像PC那樣廣泛處理各種任務。嵌入式系統(tǒng)常見于家電、工業(yè)設備、汽車、醫(yī)療設備等。
嵌入式系統(tǒng)與通用計算機系統(tǒng)相比,具有以下顯著特點:
專用性強:每個嵌入式系統(tǒng)的設計目的都是為了執(zhí)行特定任務,它們的硬件和軟件都經過高度定制,不能像PC那樣處理廣泛的任務。
低功耗設計:尤其是在物聯(lián)網和便攜設備中,功耗控制極為重要,系統(tǒng)設計中往往采用低功耗模式和節(jié)能算法,以延長設備的電池壽命。
實時性高:很多嵌入式系統(tǒng)需要在特定時間內完成任務,如工業(yè)自動化控制和醫(yī)療設備中的監(jiān)測系統(tǒng),這要求系統(tǒng)具備較高的實時響應能力。
成本和資源受限:嵌入式系統(tǒng)的硬件資源(如處理能力、存儲空間、I/O接口等)相對較少,因此設計者需要在資源有限的環(huán)境中優(yōu)化系統(tǒng)的性能。
二、嵌入式系統(tǒng)經驗分享-使用堆棧監(jiān)視器
對許多的嵌入式開發(fā)者而言,堆棧似乎是一股相當神秘的力量。當奇怪的事情開始發(fā)生,工程師終于被難倒了,他們開始思考,也許堆棧中發(fā)生了什么事。結果是盲目地調整堆棧的大小和位置等等。但該錯誤往往是與堆棧無關的,但怎能如此確定?畢竟,有多少工程師真的實際執(zhí)行過最壞情況下的堆棧大小分析? 堆棧大小是在編譯時就靜態(tài)分配好的,但堆棧是以動態(tài)的方式使用的。隨著代碼的執(zhí)行,應用程序需要的變量、返回的地址和其它信息被不斷存儲在堆棧中。這種機制導致堆棧在其分配的內存中不斷增長。然而,這種增長有時會超出編譯時確定的容量極限,導致堆棧破壞相鄰內存區(qū)域的數(shù)據。 絕對確保堆棧正常工作的一種方法是實現(xiàn)堆棧監(jiān)視器,將它作為系統(tǒng)“保健”代碼的一部分(有多少工程師會這樣做?)。堆棧監(jiān)視器會在堆棧和“其它”內存區(qū)域之間創(chuàng)建一個緩沖區(qū)域,并填充已知的位模式。然后監(jiān)視器會不斷的監(jiān)視圖案是否有任何變化。如果該位模式發(fā)生了改變,那就意味著堆棧增長得太大了,即將要把系統(tǒng)推向黑暗地獄!此時監(jiān)視器可以記錄事件的發(fā)生、系統(tǒng)狀態(tài)以及任何其它有用的數(shù)據,供日后用于問題的診斷。 大多數(shù)實時操作系統(tǒng)(RTOS)或實現(xiàn)了內存保護單元(MPU)的微控制器系統(tǒng)中都提供有堆棧監(jiān)視器??膳碌氖?,這些功能默認都是關閉狀態(tài),或者經常被開發(fā)人員有意關閉。在網絡上快速搜尋一下可以發(fā)現(xiàn),很多人建議關閉實時操作系統(tǒng)中的堆棧監(jiān)視器以節(jié)省56字節(jié)的閃存空間。
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