近年來,，以PC機(jī)為代表的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在硬件和軟件方面都取得了飛速的發(fā)燕尾服,，處理器的運(yùn)算速度已經(jīng)達(dá)到了每秒10億次的數(shù)量級。作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)核心的操作系統(tǒng)也從字符界面的單任務(wù),、單用戶的DOS,，發(fā)展到擁有圖形界面的多用戶、多任務(wù)的Windows 98,、Windows NT,。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到通信、交通,、家電及醫(yī)療諸多領(lǐng)域,。
然而，在經(jīng)過了很長一段時間的快速發(fā)展,，尤其是作為過去十年IT發(fā)展的推動力以后,，以PC為代表的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)了發(fā)展減緩的趨勢；與此同時,，新興IT產(chǎn)生的發(fā)展要求越來越多的設(shè)備具有小型化,、智能化的特點(diǎn)。為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢,，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用過程中發(fā)展了一類特殊的系統(tǒng)——嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng),，即嵌入式系統(tǒng)。
由于具備簡潔,、高效等特點(diǎn),，在最近幾年，嵌入式系統(tǒng)表現(xiàn)出了強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭,；隨著二十一世紀(jì)的到來,，IT業(yè)迎來了一個嶄新的,、以嵌入式系統(tǒng)為核心的“后PC時代（Post-PC Era）”,。作為嶄新的,、面向應(yīng)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)在集成了通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的共性以外,，還包含了很多適合“嵌入式”應(yīng)用的新技術(shù),；因此，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展越來越多地受到人們的普遍重視,，其強(qiáng)大而靈活的可應(yīng)用性得到了計(jì)算機(jī),、通信和信息等產(chǎn)業(yè)的廣泛認(rèn)可，其就任已經(jīng)擴(kuò)展到前所未有的廣泛領(lǐng)域,。嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)與發(fā)展將真正實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的“無處不在”,。
實(shí)時系統(tǒng)及其在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用" src="http://files.chinaaet.com/images/20110525/480f9510-a9db-4ffc-abc8-10eae67b2036.jpg" />
因?yàn)樵诩夹g(shù)上與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有很多不同，因此,，本文首先介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本概念及其關(guān)鍵技術(shù),，并結(jié)合在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用說明其技術(shù)特點(diǎn)及可應(yīng)用性。
1 嵌入式實(shí)時系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)內(nèi)容包含一個或多個控制用的CPU以及針對特定應(yīng)用環(huán)境而開發(fā)的高層軟件,，通常含有操作系統(tǒng),。在使用過程中，系統(tǒng)內(nèi)部CPU和軟件的行為并不為外界所感知,，因此叫做“嵌入式”系統(tǒng),；通常把對外部事件響應(yīng)時間很短的嵌入式系統(tǒng)叫做“嵌入式實(shí)時系統(tǒng)”；應(yīng)用于嵌入式實(shí)時系統(tǒng)的操作系統(tǒng)叫做“嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)”,；相應(yīng)的應(yīng)用程序叫做“嵌入式時應(yīng)用程序”,。
1.1 嵌入式實(shí)時系統(tǒng)的構(gòu)成
嵌入式實(shí)時系統(tǒng)包括硬件和軟件兩個方面，由硬件平臺,、嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)及其他系統(tǒng)軟件模塊,、實(shí)時應(yīng)用程序三個部分組成。如圖1所示,。
1.1.1 硬件平臺
嵌入式實(shí)時系統(tǒng)的硬件平臺通常以為能緊湊,、專用性強(qiáng)的CPU為核心同時結(jié)合少量的外轉(zhuǎn)圍設(shè)備，具有應(yīng)用相關(guān)性,，即多樣性的特點(diǎn),。
1.1.2 嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)及其他系統(tǒng)軟件模塊
操作系統(tǒng)和其他系統(tǒng)軟件介于硬件和應(yīng)用程序之間，負(fù)責(zé)調(diào)度并管理實(shí)時應(yīng)用程序,，并完成對硬件的控制和操作,。
1.1.3 實(shí)時應(yīng)用程序
實(shí)時應(yīng)用程序是基于嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)、利用操作系統(tǒng)提供的實(shí)時機(jī)制完成特定的嵌入式實(shí)時系統(tǒng)具體功能的應(yīng)用程序,。
在以上三個部分中,，嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)是嵌入式實(shí)時系統(tǒng)的核心,，是應(yīng)用程序開發(fā)和運(yùn)行的平臺，是嵌入式實(shí)時系統(tǒng)區(qū)別于其他通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集中體現(xiàn),，也是推動嵌入式實(shí)時系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素,。
1.2 嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)的特點(diǎn)
除了具有操作系統(tǒng)的共性以外，為適應(yīng)“嵌入式實(shí)時”應(yīng)用,，嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)還具有實(shí)時性,、微內(nèi)核結(jié)合擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)通用性與可配置性、操作系統(tǒng)不對外設(shè)作假設(shè)等突出特點(diǎn),。
1.2.1 實(shí)時性
實(shí)時表示“及時”,，是一個相對概念；實(shí)時性表明操作系統(tǒng)在可預(yù)見的時間內(nèi)響應(yīng)和處理外部事件的能力,，是嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一,。為保證良好的實(shí)時性，嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)一般采用多任務(wù)機(jī)制,，以并發(fā)方式執(zhí)行應(yīng)用程序,。
1.2.2 微內(nèi)核結(jié)合擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)通用性與可配置性
為了在結(jié)構(gòu)和功能上適應(yīng)不同的“嵌入式”應(yīng)用，嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)通常采用微內(nèi)核與可配置的功能模塊相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu),，使操作同時具備了通用性和可配置性,。嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
1.2.3 操作系統(tǒng)不對外設(shè)作假設(shè)
操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)只與CPU有關(guān),，而不假設(shè)CPU以外的其他物理硬件,。與硬件相關(guān)的功能依靠另外一個叫做板級支持包（Board Support Package）的軟件層次來完成，從而實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)的“硬件無關(guān)性”,，提高了系統(tǒng)的通用性和可移值性,。
其中2和3作為嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，有力地推動了嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,。
1.3 嵌入式實(shí)時系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對比
嵌入式實(shí)時系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)對比見表1,。通過對比可以看出：嵌入式系統(tǒng)是以應(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)于應(yīng)用系統(tǒng)，對功能,、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),。
表1 嵌入式實(shí)時系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對比
