隨著后PC時代以及網絡、通信技術時代的到來，大量的計算機專業人員進入了嵌入式應用領域；然而，有大量的嵌入式系統應用是以單片機的形式，應用在傳統的電子技術領域中。因此，以計算機領域人員為主體的，遠離對象系統的嵌入式系統的計算機工程應用模式，和以電子技術領域人員為主體，與對象系統緊耦合的電子技術應用模式產生了概念上的碰撞。許多電子技術應用模式熟視無睹、習以為常的概念，在計算機工程應用領域中作為一個新概念提出時，常常使電子技術應用領域中的人員感到莫明其妙。以前的“嵌入式系統”概念是其一，而今“嵌入式系統的實時性”又是一例。

1 什么是電子系統的實時性

任何一個電子系統都可看成是一個激勵-響應系統。每個特定的電子系統都有一個從激勵輸入到響應輸出的時間，即激勵-響應周期T，它表現為系統的響應能力。如果系統的響應能力T能滿足嵌入對象所規定的響應時間ta要求，即T≤ta，這個系統便是實時的電子系統。

那末，什么是嵌入對象所要求的響應時間ta呢? 通常，不論哪一種電子系統，都要嵌入到一個對象體系中，成為一個電子應用系統，實現對象體系的控制管理要求，這些控制管理通常都會有一定的時間限制。例如，一個振動監測系統，對振動波形的檢測周期必須滿足采樣定理要求；飲料生產線上的計量、包裝控制系統，必須在一個工位的移動周期里完成秤量、封口的控制輸出；對于超市中使用的電子秤，在秤量時，希望能立即顯示出重量和計價金額；我們日常使用的計算機，在敲擊鍵盤時，也要求在顯示屏上快速地出現鍵盤輸入結果。因此，幾乎所有的電子系統都有一個客觀的響應時間ta要求。這就是電子系統普遍存在的實時性問題，即要求T≤ta。

2 三類電子應用系統的實時性

ta是電子系統具體應用時，客觀應用環境提出的具體響應時間要求；不同類型電子系統的激勵-響應時間T的不同，形成了不同的實時性問題。我們可以按不同的激勵-響應時間T的特點，將電子系統分為經典電子系統、通用計算機系統與嵌入式系統，來討論不同類型的電子應用系統不同的實時性特點。

① 經典電子系統：不含計算機的純電子電路系統，例如，測量放大器、電子計數器、溫度指示器(由ADC、譯碼器、LED顯示器構成)等，電路的動態特性決定了系統響應能力T的大小。經典電子系統是一個激勵-響應系統，從激勵到響應的時間完全取決于電子在電路中的運動過程，因而，它具有極短的、相對固定不變的，從激勵到響應的時間周期T。在大多數經典電子應用系統中，由電路的動態特性決定了T值的大小。一般情況下，應用系統的T遠小于嵌入對象系統的響應(ta) 要求，因此，在經典電子應用領域中，應用工程師的頭腦中沒有“實時性”名詞的概念，而對一些極快速響應要求的應用系統，如振動測量系統，它的實時性要求常常反映為電路系統的“頻率響應”要求。

② 通用計算機系統：是一個人機交互的激勵-運行-響應系統。它的激勵-響應時間T表現為電路系統的激勵-響應時間tc與軟件運行時間ts，而電路系統的激勵 -響應時間與軟件運行時間相比為高階小量，因而軟件運行時間形成了T的主要成份，T=tc+ts≈ts。由于通用計算機系統只使用在人機交互環境中，對象 (人)提出的響應時間ta要求，只是一個期望值(盡量快)，而這種欲望一方面表現為永無止盡，另一方面又表現出現實的可容忍性。因此，通用計算機系統是一個非實時的電子系統，而快速性成為通用計算機系統發展的永恒主題。

③ 嵌入式系統：由于計算機的嵌入，嵌入式系統也是一個激勵-運行-響應的電子系統。但是，它與嵌入對象交互，與嵌入對象的事件過程相關，在與嵌入對象體系交互時，要滿足事件交互過程的響應要求。一方面，由于計算機的嵌入，嵌入式應用系統有十分可觀的激勵-響應時間ts，導致系統實時能力的降低；另一方面，由于嵌入對象體系的多樣性、復雜性，不同的對象體系會提出不同的響應時間ta要求。因此，在嵌入式應用系統的具體設計中，必須考慮系統中每一個任務運行時，能否滿足ts≤ta的要求，這就是嵌入式系統的實時性問題。

綜上所述，經典電子系統應用中，沒有凸顯出實時性的概念，是因為電子系統的激勵-響應時間T極短，絕大多數電子系統都能滿足T≤ta要求；通用計算機系統應用中，沒有實時性概念，是因為ta只有期望要求；而嵌入式系統應用中，必須考慮實時性問題，是因為軟件運行的時間耗費ts，會使系統的激勵-響應時間T巨額增加，而不能滿足嵌入對象系統提出的響應時間ta要求，凸現了嵌入式系統的實時性問題。