如何为您的下一个应用程序选择嵌入式系统

品、仪器和汽 车），但它们却拥有共同的目标，例如建立简化开发工具创建的标准；实现更高性能和功能丰富的软件；改善系统的测试和耐用性；提高平台的可扩展性、可升级性 和互操作性。

此外，用于基于 PC 的 CPU 架构迁移到嵌入式空间。今天许多高端嵌入式系统（主流是 x86）结合了众多 PC技术和界面标准，例如 OpenGL ES（OpenGL 的一个嵌入式版本）用于图形加速；SATA 用于硬件驱动；PCIe® 用于离散图形硬件和其他扩展功能；USB 用于外设；10/100base-T 用于以太网；而DDR2/3 SDRAM 用于系统内存。PC 技术的这些适应性配合特定嵌入式技术标准的进步实现了商用操作系统和应用程序更广泛的多样性，以便为嵌入式系统更轻松地迁移和优化。

误会 3：嵌入式系统不是 x86，会增加开发成本和 TTM。

尽管传统嵌入式 CPU 架构，例如 ARM 和 MIP，的确继续占有大部分市场份额，基于 x86 的处理器将从成本批量发运的层面主导嵌入式市场。此外，诸如 AMD 和 Microsoft 这样的公司，以及开放源代码 Linux（包括 Embedded Linux）正在推进成熟的和高水平开发工具的提高可用性，包括 Integrated Development Environments（IDE），以及帮助加快针对基于 x86 的 TTM 的技术支持。

误会 4：嵌入式解决方案始终比基于 PC 的相当解决方案昂贵。

尽管对比某些商用现成 PC 解决方案的初始成本的确是这样，但重要的是考虑已开发解决方案使用寿命的总体所有权成本（TCO）。为嵌入式应用程序开发 PC 存在隐藏的成本，会让它们在使用寿命更长的应用程序中的成本效益更低，我们会在接下来深入探讨这一概念。

嵌入式系统的重要优势

如上文提到的，在规划系统开发时，无论尺寸如何，不只看到硬件和软件的初始成本非常重要，还要看到持续的操作费用，它在整个开发寿命中占据 TCO 的最大份额。这些成本是由许多因素造成的，而正确的嵌入式系统通常能提供长期的出色价值：

（1）系统可靠性：因为嵌入式应用程序拥有长期使用寿命并且通常需要系统在严酷的环境（包括高温环境）中操作，嵌入式系统通常采用额定温度/电压更高 的组件。相反，商用 PC 系统设计通常采用温度/ 电压额定值更低的组件，因为那些组件价格低廉、容易使用并且通常适用 PC 的操作条件。任何电子设备的使用寿命都和其工作温度息息相关，并且通过在低于额定温度或电压条件下操作可显著提高使用寿命（即降额）。我们此处讨论的设备 不限于"主要功能"，因为许多都是通用组件，通常大量使用，例如铝制电解旁路电容。比如，一个铝制电解旁路电容在 85℃的最不利情况保证的额定寿命为 2000 个小时，但在 55℃ 操作（通常在低于正常条件的 PC 主板上），预计寿命达到 16,000 个小时或连续（24x7x365）工作寿命接近 2 年。相反，一个电容在 105℃的最不利情况保证的额定寿命为 2000 个小时，但在 55℃ 操作，预计寿命达到 64,000 个小时或连续（24x7x365）工作寿命超过 7 年。换言之，将电容的额定温度提高 20℃，会将其预期寿命降低 4 倍。尽管看起来无关紧要，但这些电容在保持稳定的电压水平和抑制高速印刷电路板（PCB）设计的噪音方面非常关键。如果电容在低于额定温度的情况未能良好 工作，那一块典型的主板很可能采用超过 100 个这样的电容，以降低设备故障的可能性以及可能的主板故障。

（2） 功耗：低功耗始终胜过高功耗，但不只是节约能源成本和提高电池寿命的显著原因。低功耗会带来许多其他好处，对于无心之人可能不那么显而易见。首先，关键组 件的低功耗会让整套系统以更低的温度工作，让其余系统组件的压力更小，同时提高如上所述的系统寿命。低功耗通常不再需要风扇，让系统更安静地运行、实现更 小的机箱并降低执行和支持成本。低功耗结合内置到硅自身中的能源管理技术还缓解了软件工程师的负担，让他们为管理系统功耗进行更多的开发成熟应用程序和技 巧的任务。

（3） 长期可用性：PC 在特定的型号/配置中，通常可用时间为 9-12 个月。相反，许多嵌入式系统的可用时间为 5 年或更久。对于使用寿命为 5 年或更久的大型部署，PC 平台配置可能必须在该时间段内更改数次，需要预先购买附加系统，或产生在整个部署寿命内支持和保持多种系统配置的额外费用。而嵌入式系统的长期可用性允许 一种系统配置用于在整个部署寿命内购买替代品，从而简化并降低与库存、支持和介质维护以及大规模部署相关的成本。

数字标志示例：与上一代的嵌入式系统不可同日而语

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