嵌入式已經是現(xiàn)在的主流系統(tǒng)以及開發(fā)手段之一,嵌入式工程師更是占據了一席之地。為增進大家對嵌入式的認識,本文將對嵌入式發(fā)展階段以及嵌入式中的一些法則予以介紹。如果你對嵌入式具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、嵌入式發(fā)展階段
嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展大致經歷了以下三個階段:
第一階段:嵌入技術的早期階段。嵌入式系統(tǒng)以功能簡單的專用計算機或單片機為核心的可編程控制器形式存在,具有監(jiān)測、伺服、設備指示等功能。這種系統(tǒng)大部分應用于各類工業(yè)控制和飛機、導彈等武器裝備中。
第二階段:以高端嵌入式CPU和嵌入式操作系統(tǒng)為標志。這一階段系統(tǒng)的主要特點是計算機硬件出現(xiàn)了高可靠、低功耗的嵌入式CPU,如ARM、PowerPC等,且支持操作系統(tǒng),支持復雜應用程序的開發(fā)和運行。
第三階段:以芯片技術和Internet技術為標志。微電子技術發(fā)展迅速,SOC(片上系統(tǒng))使嵌入式系統(tǒng)越來越小,功能卻越來越強。大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還孤立于Internet之外,但隨著Internet的發(fā)展及Internet技術與信息家電、工業(yè)控制技術等結合日益密切,嵌入式技術正在進入快速發(fā)展和廣泛應用的時期。
二、嵌入式法則
1、資源有限性法則
嵌入式計算不僅需要網絡快速、一致的計算,而 且也要求系統(tǒng)能夠井然有序地將其執(zhí)行代碼和數(shù) 據,存儲在一個“ 共同” 的“ 狹小” 的空間內。
2、魯棒性法則
嵌入式計算不僅要求系統(tǒng)迅速而有效的計算,而且還要求在某些計算單元出現(xiàn)錯誤的時候,系統(tǒng)仍然能 夠繼續(xù)正常運行工作。
3、實時性法則
嵌入式系統(tǒng)的計算結果,不僅依賴于系統(tǒng)的邏輯運算之正確性,而且也依賴于這個運算結果的計算時間。
4、冗余度法則
在嵌入式系統(tǒng)具有足夠的冗余度之后,系統(tǒng)的“ 初始敏感性” 對于其“ 最終計算結果” 的影響就變得微乎其微了。
5、結構性法則
對于嵌入式系統(tǒng)而言,其結構復雜性的趨勢表明: a 系統(tǒng)結構越簡單越有效(The st is the best) ; b 系統(tǒng)結構越復雜越穩(wěn)定(More complex is more stable) 。
6、簡約性法則
當簡約一個嵌入式系統(tǒng)時,系統(tǒng)剩下的功能之 間的互動關系就會變得越來越強; 當系統(tǒng)的功能被簡約之后,外來的入侵者之成 功的概率就會變得越來越大。
7、保育性法則
如果在嵌入式系統(tǒng)中要想保留某個系統(tǒng)功能, 最好是將所有的其他功能都看成是 “ 神圣不可侵 犯的 ” ; 系統(tǒng)的功能被移出(滅絕)或者生成(入 侵),一定會造成整體(群集)結構及其動態(tài) 性能上的重大轉變。
8、組織性法則
嵌入式互聯(lián)網(embedded Internet) 最重要的往往不是網絡中個體設備的特質,而是存在于網絡中的整體秩序,即 網絡秩序 。 在一個高冗余度網絡中,設備的單一作用已經不再能夠構成影響到系統(tǒng)整體性能的主要因素 了,而起主要作用的是所有結點及其所構成的 連結 特征。
9、網絡性法則
由一群設備相互作用的嵌入式Internet 結點所構成的網絡,其整體所表現(xiàn)出的性質,往往與個別結點的 性質沒有重大關系。
10、消息性法則
保證查尋消息:它具有嚴格的時間敏感或者基本常態(tài) 系統(tǒng)*作要求,這類消息要求一個來自系統(tǒng)的時間保 證。即一旦由這類消息引起的活動或者任務被執(zhí)行,那么在確定的時間間隔內,它們的時間限定性必將被 系統(tǒng)所保證。 最佳效果消息:它具有典型的軟時間限定性,即其時 間限定是由活動或者任務本身的時間序列所規(guī)定,無 需系統(tǒng)保證就能滿足其時間限定性的要求。
11、免疫性法則
嵌入式互聯(lián)網(embedded Internet) 的免疫系統(tǒng)應當是一個仿生命體機 制,免疫功能是一個“前饋”系統(tǒng),所以要求系統(tǒng)應具有預見能力,從而可以“以(小)毒攻(大)毒”。
12、融合性法則
嵌入式Internet 是一個復雜網絡,將復雜網絡結構用簡單的“組成”來解析,讓系統(tǒng)可以由孤立的“組成”來詮釋“整體”,或者讓系統(tǒng)可以由“結點”來表達“全局”。
13、性價比法則
如果系統(tǒng)A 是系統(tǒng)B 地嵌入式系統(tǒng),即B(a) ,那么 系統(tǒng)A 的成本應不超過系統(tǒng)B 成本的10 %,而系統(tǒng)B(a) 的成本應大于系統(tǒng)A 和系統(tǒng)B 成本之和,系統(tǒng)B(a) 的性價比應提高30 %。
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