嵌入式系统与软件工程
嵌入式系统概述
嵌入式系统是指在非计算机硬件设备中，集成有计算机技术的电子控制系统。它广泛应用于汽车、工业自动化、医疗设备、消费电子产品等领域。嵌入式系统的设计和开发是一个复杂的过程，它需要跨学科知识，包括电气工程、机械工程、软件工程等。
嵌入式硬件基础
为了实现嵌内了所需功能，首先要了解其硬件部分。这包括处理器（CPU）、存储器（RAM/ROM）、输入输出接口以及外围设备。处理器是执行指令并进行数据运算的核心，而存储器负责临时保存数据和程序。在选择处理器时，还需要考虑功耗效率，因为许多应用场景都要求长时间运行且能节省能源。
嵌入式操作系统选择与配置
不同类型的嵌入式应用可能需要不同的操作系统来支撑。例如，在实时性要求较高的情况下，如工业控制或飞行控制，可以使用实时操作系统；而在资源有限的情况下，如微型机，可使用轻量级操作如FreeRTOS或TinyOS。在配置上，也需要根据具体需求调整内核大小和性能参数，以确保最佳运行效果。
嵌入式软件开发流程
从需求分析到最终产品交付，整个开发流程分为多个阶段：需求分析、设计定义、编码实施、高可靠性测试以及部署安装。在编码阶段，一般会采用C语言或者C++作为主要编程语言，因为它们对资源占用小，对速度有很高要求。此外，还会涉及到专门针对某些特定平台或芯片制造的一些工具链，比如ARM Cortex-M系列常用的Keil µVision或者GNU ARM Eclipse。
安全性与安全标准
随着网络化程度不断提升，嵌入式设备越来越成为攻击目标之一，因此安全性的问题日益突出。这不仅涉及传统意义上的物理层面的保护，比如防止未授权访问，还包括网络通信层面的加密和认证，以及软件层面上的漏洞管理和代码审查。国际组织提供了一系列标准，如ISO 26262用于汽车行业中的安全相关技术，以及IEC 62304用于医疗设备中的生命支持装置，这些标准对于确保生产出的产品达到一定水平的安全性至关重要。
