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5.3 Embedded System
◎ 何謂嵌入式系統
◎ 嵌入式系統的特性
◎ 嵌入式系統的發展
◎ 嵌入式系統的應用
◎ 模擬試題
◎ 資料出處
何謂嵌入式系統 (embedded system)
嵌入式系統是一種完全嵌入受控器件內部，為特定應用而設計的專用電腦系統，通常執行的是帶有特定要求的預先定義的任務
何謂嵌入式系統 (embedded system)
通常來說，嵌入式系統被安置在單一的微處理器晶片，並和程式一起儲存在ROM，而部分為嵌入式系統編寫的程式被稱為韌體
補充
ROM (Read-Only Memory)：唯讀記憶體是一種半導體記憶體，其特性是一旦儲存資料就無法再將之改變或刪除，且內容不會因為電源關閉而消失。
ROM vs. RAM
→ ROM：資料只可以讀出但不能寫入， 當電源關掉時，程式也不會消失。即電源供應消失時，資料仍然存在。
ROM vs. RAM
→ RAM (Random Access Memory)：稱為隨機存取記憶體。資料可以讀出也可以寫入，當電源關掉時，其內容就消失掉了。
嵌入式系統的特性
1.通常執行特定功能，與一般PC以通用為目的的作業系統有很大的區別。
2.以微電腦與周邊構成核心。
嵌入式系統的特性
3.嚴格的時序與穩定度要求
4.全自動操作循環
嵌入式系統的發展
早期的嵌入式系統是使用各自的作業系統的獨立8位元微處理器。
今天，他們從8位元的控制器到32位元的數位訊號處理器（DSPs）再到64位元的RISC（精簡指令集）晶片。
補充
DSP (digital signal processor)：數位訊號處理器是一種功能強大且非常快速的微處理器，其特性在於能夠即時處理數位訊號，以便為連續的類比訊號進行測量。
補充
RISC (Reduced Instruction Set)：精簡指令集為一種處理器架構，與傳統的複雜指令集（CISC）不同，RISC指令格式統一、種類少，容易學習、設計與開發程式。電腦中所採用的中央處理器可分為RISC與CISC兩種， 由於RISC指令精簡，因而得以提高處理器的效能。
RISC VS. CISC
RISC(Reduced Instruction Set Computer) 代表電腦系統的所有指令都是利用一些簡單的指令組成的，簡單的指令代表CPU的線路可以盡量做到最佳化，而提高執行速率，相對的使得一個指令所需的時間減到最短。
RISC VS. CISC
CISC (Complex Instruction Set Computer)這種電腦系統的指令十分豐富，但是每個指令的執行時間可能相差懸殊，因此在CPU的工作上無法達到最佳化，但是CPU卻有豐富的指令集讓作業系統及應用程式使用。
嵌入式系統的發展
越來越多的嵌入式系統是基於分佈式的微處理器，透過有線和無線的匯流排來進行通訊，透過定期的網絡管理通訊協議來進行遠程監控。
嵌入式系統的應用
電腦裝置：磁碟機、路由器、防火牆
家電用品：微波爐、洗衣機、電視、冰箱、冷氣機
辦公設備：印表機、影印機、傳真機
醫療設備：X光機、核磁共振成像儀
多媒體設備：DVD播放器、數位機上盒
3C產品：智慧型手機、PDA
導航系統
自動櫃員機 (ATM)
模擬試題
1. ( ) 通常來說，嵌入式系統編寫的程式被儲存在哪? (A)RAM (B)REM (C)ROM (D)RUM
2. ( ) 關於RAM下列何者敘述正確? (A)只能讀出，不能寫入 (B)稱為半導體記憶體 (C)電源供應消失時，資料仍存在 (D)被稱為隨機存取記憶體
3. ( ) 關於嵌入式系統下列何者敘述錯誤? (A)通常執行特定功能 (B)不需要嚴格的時序與穩定度要求 (C)全自動操作循環 (D)以微電腦與周邊構成核心
模擬試題
4. ( ) 可在下列哪個地方發現嵌入式系統? (A)電視 (B)冷氣機 (C)冰箱 (D)以上皆是
5. ( )早期的嵌入式系統是使用各自的作業系統的獨立多少位元的微處理器? (A)8位元 (B)16位元 (C)32位元 (D)64位元
解答
1. ( C ) 通常來說，嵌入式系統編寫的程式被儲存在哪? (A)RAM (B)REM (C)ROM (D)RUM
2. ( D ) 關於RAM下列何者敘述正確? (A)只能讀出，不能寫入 (B)稱為半導體記憶體 (C)電源供應消失時，資料仍存在 (D)被稱為隨機存取記憶體
3. ( B ) 關於嵌入式系統下列何者敘述錯誤? (A)通常執行特定功能 (B)不需要嚴格的時序與穩定度要求 (C)全自動操作循環 (D)以微電腦與周邊構成核心
解答
4. ( D ) 可在下列哪個地方發現嵌入式系統? (A)電視 (B)冷氣機 (C)冰箱 (D)以上皆是
5. ( A )早期的嵌入式系統是使用各自的作業系統的獨立多少位元的微處理器? (A)8位元 (B)16位元 (C)32位元 (D)64位元
模擬試題
1. ROM的特性?
2. 比較RISC和CISC的差別。
解答
1. ROM的特性?
資料只可以讀出但不能寫入，一旦儲存資料就無法再將之改變或刪除，且內容不會因為電源關閉而消失。
解答
2. 比較RISC和CISC的差別
RISC→是利用一些簡單的指令組成的，簡單的指令代表CPU的線路可以盡量做到最佳化，而提高執行速率，相對的使得一個指令所需的時間減到最短。
CISC→電腦系統的指令十分豐富，但是每個指令的執行時間可能相差懸殊，因此在CPU的工作上無法達到最佳化
資料來源
http://www.csie.ntu.edu.tw/~b6506031/Osd/embedsys.htm
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E7%B3%BB%E7%BB%9F
報告結束 謝謝大家