近年來,，以PC機為代表的通用計算機系統(tǒng)在硬件和軟件方面都取得了飛速的發(fā)燕尾服，處理器的運算速度已經(jīng)達到了每秒10億次的數(shù)量級,。作為計算機系統(tǒng)核心的操作系統(tǒng)也從字符界面的單任務,、單用戶的DOS，發(fā)展到擁有圖形界面的多用戶,、多任務的Windows 98,、Windows NT。計算機的應用已經(jīng)擴展到通信,、交通,、家電及醫(yī)療諸多領域。
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為代表的通用計算機系統(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備具有小型化,、智能化的特點。為適應這一發(fā)展趨勢,，在計算機系統(tǒng)的應用過程中發(fā)展了一類特殊的系統(tǒng)——嵌入式計算機系統(tǒng)，即嵌入式系統(tǒng),。
由于具備簡潔,、高效等特點，在最近幾年,，嵌入式系統(tǒng)表現(xiàn)出了強勁的發(fā)展勢頭,；隨著二十一世紀的到來，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、面向應用的計算機系統(tǒng),，嵌入式系統(tǒng)在集成了通用計算機系統(tǒng)的共性以外,，還包含了很多適合“嵌入式”應用的新技術；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,，其強大而靈活的可應用性得到了計算機、通信和信息等產(chǎn)業(yè)的廣泛認可,，其就任已經(jīng)擴展到前所未有的廣泛領域,。嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)與發(fā)展將真正實現(xiàn)計算機的“無處不在”。
實時系統(tǒng)及其在通信系統(tǒng)中的應用" src="http://files.chinaaet.com/images/20110525/480f9510-a9db-4ffc-abc8-10eae67b2036.jpg" />
因為在技術上與通用計算機系統(tǒng)有很多不同,，因此,，本文首先介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本概念及其關鍵技術，并結合在通信系統(tǒng)中的應用說明其技術特點及可應用性,。
1 嵌入式實時系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)內容包含一個或多個控制用的CPU以及針對特定應用環(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時間很短的嵌入式系統(tǒng)叫做“嵌入式實時系統(tǒng)”,；應用于嵌入式實時系統(tǒng)的操作系統(tǒng)叫做“嵌入式實時操作系統(tǒng)”,；相應的應用程序叫做“嵌入式時應用程序”。
1.1 嵌入式實時系統(tǒng)的構成
嵌入式實時系統(tǒng)包括硬件和軟件兩個方面,，由硬件平臺,、嵌入式實時操作系統(tǒng)及其他系統(tǒng)軟件模塊、實時應用程序三個部分組成,。如圖1所示,。
1.1.1 硬件平臺
嵌入式實時系統(tǒng)的硬件平臺通常以為能緊湊,、專用性強的CPU為核心同時結合少量的外轉圍設備，具有應用相關性,，即多樣性的特點,。
1.1.2 嵌入式實時操作系統(tǒng)及其他系統(tǒng)軟件模塊
操作系統(tǒng)和其他系統(tǒng)軟件介于硬件和應用程序之間，負責調度并管理實時應用程序,，并完成對硬件的控制和操作,。
1.1.3 實時應用程序
實時應用程序是基于嵌入式實時操作系統(tǒng)、利用操作系統(tǒng)提供的實時機制完成特定的嵌入式實時系統(tǒng)具體功能的應用程序,。
在以上三個部分中,，嵌入式實時操作系統(tǒng)是嵌入式實時系統(tǒng)的核心，是應用程序開發(fā)和運行的平臺,，是嵌入式實時系統(tǒng)區(qū)別于其他通用計算機系統(tǒng)的集中體現(xiàn),，也是推動嵌入式實時系統(tǒng)廣泛應用的關鍵因素。
1.2 嵌入式實時操作系統(tǒng)的特點
除了具有操作系統(tǒng)的共性以外,，為適應“嵌入式實時”應用,，嵌入式實時操作系統(tǒng)還具有實時性、微內核結合擴展模塊實現(xiàn)通用性與可配置性,、操作系統(tǒng)不對外設作假設等突出特點,。
1.2.1 實時性
實時表示“及時”，是一個相對概念,；實時性表明操作系統(tǒng)在可預見的時間內響應和處理外部事件的能力,，是嵌入式實時操作系統(tǒng)性能的關鍵指標之一。為保證良好的實時性,，嵌入式實時操作系統(tǒng)一般采用多任務機制,，以并發(fā)方式執(zhí)行應用程序。
1.2.2 微內核結合擴展模塊實現(xiàn)通用性與可配置性
為了在結構和功能上適應不同的“嵌入式”應用,，嵌入式實時操作系統(tǒng)通常采用微內核與可配置的功能模塊相結合的體系結構,，使操作同時具備了通用性和可配置性。嵌入式實時操作系統(tǒng)的結構如圖2所示,。
1.2.3 操作系統(tǒng)不對外設作假設
操作系統(tǒng)的實現(xiàn)只與CPU有關,，而不假設CPU以外的其他物理硬件。與硬件相關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,，從而實現(xiàn)了操作系統(tǒng)的“硬件無關性”,，提高了系統(tǒng)的通用性和可移值性。
其中2和3作為嵌入式實時操作系統(tǒng)的關鍵技術,，有力地推動了嵌入式系統(tǒng)的廣泛應用,。
1.3 嵌入式實時系統(tǒng)與通用計算機系統(tǒng)的對比
嵌入式實時系統(tǒng)與通用計算機對比見表1。通過對比可以看出：嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心、以計算機技術為基礎,，軟件硬件可裁剪,，適應于應用系統(tǒng)，對功能,、可靠性,、成本、體積,、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng),。
表1 嵌入式實時系統(tǒng)與通用計算機系統(tǒng)的對比
