1.1.2 嵌入式系统和通用计算机系统的比较
作为计算机系统的不同分支,嵌入式系统和人们熟悉的通用计算机系统既有共性也有差异。
1.嵌入式系统和通用计算机系统的共同点
嵌入式系统和通用计算机系统都属于计算机系统,都是由硬件和软件构成的,且工作原理相同,都是存储程序机制。从硬件上看,嵌入式系统和通用计算机系统都由CPU、存储器、I/O接口和中断系统等部件组成;从软件上看,嵌入式系统软件和通用计算机软件都可以划分为系统软件和应用软件两类。
2.嵌入式系统和通用计算机系统的不同点
作为计算机系统的一个新兴分支,嵌入式系统与人们熟悉和常用的通用计算机系统相比在以下方面存在差异。
1)形态。通用计算机系统具有基本相同的外形(如主机、显示器、鼠标和键盘等)并且独立存在;而嵌入式系统通常安装在某个具体产品或设备(也称为宿主对象,如空调、洗衣机、数字机顶盒等)中,它的形态会随着产品或设备的不同而不同。
2)功能。通用计算机系统一般具有通用而复杂的功能,任意一台通用计算机都具有文档编辑、影音播放、娱乐游戏、浏览网页和通信聊天等通用功能;而嵌入式系统嵌入在某个宿主对象中,功能由宿主对象决定,具有专用性,通常是为某个应用而量身定做的。
3)功耗。目前,通用计算机系统的功耗一般为200W左右;而许多嵌入式系统的宿主对象通常是小型移动应用系统,如手机、MP3和智能手环等,这些设备不可能配置容量较大的电源,因此低功耗一直是嵌入式系统追求的目标,如日常生活中使用的智能手机,其待机功率为100~200mW,即使在通话时功率也只有4~5W。
4)资源。通用计算机系统通常拥有大而全的资源(如鼠标、键盘、硬盘、内存条和显示器等);而嵌入式系统受限于嵌入的宿主对象,通常要求小型化和低功耗,其软硬件资源受到严格的限制。
5)价值。通用计算机系统的价值体现在“计算”和“存储”上,计算能力(处理器的字长和主频等)和存储能力(内存和硬盘的大小及读取速度等)是通用计算机的通用评价指标;而嵌入式系统往往嵌入某个设备或产品中,其价值一般不取决于其内嵌的处理器性能,而体现在它所嵌入和控制的设备。如一台智能洗衣机的性能往往用洗净比、洗涤容量和脱水转速等衡量,而不以其内嵌的微控制器的运算速度和存储容量等衡量。