嵌入式系统的计算机与电子界限探究
嵌入式系统的定义与特点
嵌入式系统是指在非通用计算机设备中运行的实时操作系统。这些设备可能包括智能手机、汽车控制器、医疗设备以及家用电器等。嵌入式系统通常具有资源受限和实时性要求，需要高效且可靠的性能。
计算机硬件基础
计算机硬件是实现嵌入式软件功能的基础。CPU（中央处理单元）负责执行指令，内存管理数据和程序，存储器用于长期保存数据或程序，而I/O接口则负责连接外部设备。在嵌入式应用中，这些硬件组件往往设计得更加紧凑和能耗低，以适应有限能源供应。
电子元件选择与设计
在设计嵌模具时，电子工程师需要考虑到功率消耗、尺寸限制以及耐温能力等因素来选型电子元件。这涉及到对晶体管、集成电路、高频变压器等多种电子元件进行评估和选择，以确保其能够满足所需的性能指标。
实时操作系统概述
实时操作系统（RTOS）是支持嵌入式应用开发的一个关键技术，它提供了对CPU资源的直接访问方式，同时保证了任务按预定时间完成。RTOS通过优先级调度策略来处理不同类型任务，如定期轮询I/O端口或响应外部事件。
案例分析：汽车控制单元
汽车控制单元是一个典型的嵌入式应用，它包含了多个传感器以监测车辆状态，并通过执行者驱动车辆动力学部分，如发动机转速计、油门开关输入以及方向盘旋钮输入等。此外，还有一个显示屏用于向驾驶员显示信息，比如速度表和警告灯。当检测到某种异常情况时，控制单元会根据预设规则采取行动，比如减速或者关闭引擎以保护驾驶员安全。
