技術(shù)基礎(chǔ)——-嵌入式技術(shù)

1、嵌入式系統(tǒng)(Embedded Systems)：
　　嵌入式系統(tǒng)定義為：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)，對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
碩人科技具備嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)能力。

2、嵌入式微處理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)
　　嵌入式微處理器的基礎(chǔ)是通用計(jì)算機(jī)中的CPU。在應(yīng)用中，將微處理器裝配在專門設(shè)計(jì)的電路板上，只保留和嵌入式應(yīng)用有關(guān)的母板功能，這樣可以大幅度減小系統(tǒng)體積和功耗。為了滿足嵌入式應(yīng)用的特殊要求，嵌入式微處理器雖然在功能上和標(biāo)準(zhǔn)微處理器基本是一樣的，但在工作溫度、抗電磁干擾、可靠性等方面一般都做了各種增強(qiáng)。和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相比，嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
　　嵌入式處理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM系列等。
　　碩人科技的高端嵌入式產(chǎn)品系列選用著名的Motorola公司的嵌入式微處理器作為主處理器。
3、嵌入式微控制器(Micro Controller Unit, MCU)：
　　 嵌入式微控制器又稱單片機(jī)，顧名思義，就是將整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一塊芯片中。嵌入式微控制器一般以某一種微處理器內(nèi)核為核心，芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、WatchDog、I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各種必要功能和外設(shè)。為適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，一般一個(gè)系列的單片機(jī)具有多種衍生產(chǎn)品，每種衍生產(chǎn)品的處理器內(nèi)核都是一樣的，不同的是存儲(chǔ)器和外設(shè)的配置及封裝。這樣可以使單片機(jī)最大限度地和應(yīng)用需求相匹配，功能不多不少，從而減少功耗和成本。

　　嵌入式微控制器目前的品種和數(shù)量最多，比較有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。另外還有許多半通用系列如：支持USB接口的MCU 8XC930/931、C540、C541；支持I2C、CAN-Bus、LCD及眾多專用MCU和兼容系列。目前MCU占嵌入式系統(tǒng)約70％的市場(chǎng)份額。特別值得注意的是近年來(lái)提供X86微處理器的著名廠商AMD公司，將Am186CC/CH/CU等嵌入式處理器稱之為Microcontroller, MOTOROLA公司把以Power PC為基礎(chǔ)的PPC505和PPC555亦列入單片機(jī)行列。TI公司亦將其TMS320C2XXX系列DSP做為MCU進(jìn)行推廣，碩人科技的小型低端控制產(chǎn)品中依據(jù)應(yīng)用的要求選用51系列和MC68系列的嵌入式微控制器。

4、實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)(Real Time multi-tasking Operation System, RTOS)
　　實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)(RTOS)是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開發(fā)平臺(tái)。目前在中國(guó)大多數(shù)嵌入式軟件開發(fā)還是基于處理器直接編寫，沒(méi)有采用商品化的RTOS，不能將系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件分開處理。RTOS是一段嵌入在目標(biāo)代碼中的軟件，用戶的其它應(yīng)用程序都建立在RTOS之上。不但如此，RTOS還是一個(gè)可靠性和可信性很高的實(shí)時(shí)內(nèi)核，將CPU時(shí)間、中斷、I/O、定時(shí)器等資源都包裝起來(lái)，留給用戶一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的API，并根據(jù)各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，合理地在不同任務(wù)之間分配CPU時(shí)間。RTOS是針對(duì)不同處理器優(yōu)化設(shè)計(jì)的高效率實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，優(yōu)秀商品化的RTOS可以面對(duì)幾十個(gè)系列的嵌入式處理器MPU、MCU、DSP、SOC等提供類同的API接口，這是RTOS基于設(shè)備獨(dú)立的應(yīng)用程序開發(fā)基礎(chǔ)。因此基于RTOS上的C語(yǔ)言程序具有極大的可移植性。據(jù)專家測(cè)算，優(yōu)秀RTOS上跨處理器平臺(tái)的程序移植只需要修改1~5%的內(nèi)容。在RTOS基礎(chǔ)上可以編寫出各種硬件驅(qū)動(dòng)程序、專家?guī)旌瘮?shù)、行業(yè)庫(kù)函數(shù)、產(chǎn)品庫(kù)函數(shù)，和通用性的應(yīng)用程序一起，可以作為產(chǎn)品銷售，促進(jìn)行業(yè)內(nèi)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)交流，因此RTOS又是一個(gè)軟件開發(fā)平臺(tái)。
　　RTOS最關(guān)鍵的部分是實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，它的基本功能包括任務(wù)管理、定時(shí)器管理、存儲(chǔ)器管理、資源管理、事件管理、系統(tǒng)管理、消息管理、隊(duì)列管理、旗語(yǔ)管理等，這些管理功能是通過(guò)內(nèi)核服務(wù)函數(shù)形式交給用戶調(diào)用的，也就是RTOS的API。
　　RTOS的引入，解決了嵌入式軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的難題。隨著嵌入式系統(tǒng)中軟件比重不斷上升、應(yīng)用程序越來(lái)越大，對(duì)開發(fā)人員、應(yīng)用程序接口、程序檔案的組織管理成為一個(gè)大的課題。引入RTOS相當(dāng)于引入了一種新的管理模式，對(duì)于開發(fā)單位和開發(fā)人員都是一個(gè)提高。
　　嵌入式工業(yè)的基礎(chǔ)是以應(yīng)用為中心的芯片設(shè)計(jì)和面向應(yīng)用的軟件開發(fā)。實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)(RTOS)進(jìn)入嵌入式工業(yè)的意義不亞于歷史上機(jī)械工業(yè)采用三視圖的貢獻(xiàn)，對(duì)嵌入式軟件的標(biāo)準(zhǔn)化和加速知識(shí)創(chuàng)新是一個(gè)里程碑。
　　碩人科技擁有自主開發(fā)的，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

5、嵌入式控制器
　　嵌入式控制器是將嵌入式微處理器、嵌入式微控制器的一種或幾種配以周邊元件集成于一體，植入嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并在其上實(shí)現(xiàn)控制、通訊、監(jiān)控、交互等功能的對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的控制器。
　　由于使用嵌入式的芯片，使控制器的硬件高度集成，周邊元件很少，硬件成本低、可靠性高。
　　由于應(yīng)用了嵌入式的操作系統(tǒng)，使控制器軟件功能實(shí)現(xiàn)難度大大降低，軟件功能可靠性大大提高，功能也極大增強(qiáng)。
　　碩人科技有嵌入式控制器的產(chǎn)品系列，在農(nóng)業(yè)灌溉控制器領(lǐng)域分為:精衛(wèi)I型、II型、III型。