嵌入式计算机技术的应用发展

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标志。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

中图分类号：TP36 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）24-0003-01

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）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。

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。

3）嵌入式计算机技术的结构。

主要有四个组成部分分别嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序。

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。

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。

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）嵌入式系统在监控系统应用领域。

信息技术飞速发展，我们的生活各个领域中都用到远程监控技术，例如交通、校园、小区、医院等等都能对目标场所的生产和生活过程进行实时监控。远程监控系统主要运用了计算机技术和通信技术，以计算机为支持平台，把通讯网络系统和通讯数据标准接口系统，都连接到平台上，这样在机房里就可以监控和管理整个界面了。监控人员通过监测界面显示内容，监控系统运行数据的变化情况（在使用之前根据实际情况和检测要求设定阈值）来进行管理和控制。如果系统中部分子系统出现故障，会随时发出报警信号。

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。

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）内核的发展方向是微型化、可靠性高、可信度强、实时反馈迅速和构件组件化。

2）程序设计内容专业化，面向行业领域设计符合各个行业标准和规范的程序。

3）电子技术发展很快，竞争激烈，不同的厂商和组织之间联盟协作，增强技术研发与产业链合作是发展方向之一。

4）嵌入式软件支撑开发环境的发展方向是：集成化、可调试化、支持模型驱动。开发工具的要求是：高度集成，功能完备，工具包丰富，有构件库，界面可视化。

5）打破开源软件和商业软件的界限，在二者中间地带开发，开源与商业软件结合是目前发展的一种趋势。

4 结束语

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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[2]石进水.基于LPC2294处理器的嵌入式PLC的设计[J].计算机测量与控制，2013（01）.

[3]庞春辉，王德山.嵌入式计算机技术及其应用研究[J].电子制作，2013（04）.

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