嵌入式系统展表示嵌入式系统通常是形式多样的、面向特定应用的软硬件综合体，无论是软件还是硬件都必须被高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，具备低功耗、小体积、高集成度等特点，且通常有着高实时性、高可靠性的要求。

1.什么是仿真？

仿真的概念非常广泛，但归根结底都是使用可控的手段来模仿真实的情况，通常应用于现实世界中实施难度大甚至是无法实践的事物。

在嵌入式系统复杂程度飙升的当下，仿真已成为研发嵌入式系统或解决嵌入式系统中所出现的问题的主流解决方案。具备以下条件的嵌入式系统格外适合应用仿真：

（1）硬件尚在开发中/开发速度慢，较为稀缺

（2）硬件制作成本较为高昂

（3）对安全性、可靠性要求非常高

（4）在此情形下应用仿真，可以带来以下好处：

（5）提前进行软件开发、测试和调试

（6）测试与硬件相连的其他设备

（7）大幅节约成本等

仿真可被应用于嵌入式系统前期设计到后期生产、维护的全生命周期。对嵌入式系统进行仿真的过程是“数字孪生”中的重要一环。嵌入式系统展认为数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生体是仿真应用新巅峰，在数字孪生体成熟度的每个阶段，仿真都扮演着不可或缺的角色。

2.仿真的优势

（1）提高效率

嵌入式系统开发人员在进行开发时，如果没有实际设备支撑，就无法测试软件的正确性与合理性，而采用仿真工具便可调试算法的逻辑部分，更侧重于可能存在的物理限制或错误。独立于硬件的深度测试可大大提升嵌入式系统的开发效率并缩短开发周期。

（2）控制测试环境

对嵌入式系统进行仿真可使测试环境高效可控。仿真环境可被随时重置并快速生成新的测试结果，无需等待冗长的硬件重置或调整，且全数字的仿真环境不会受到外界因素的影响，结果更为真实可靠。在上文彩色小球实验中，出现数据收集不足、连接中断、被输入无效数据时，便可应用仿真来解决问题。

（3）提升调试能力

嵌入式系统展认为在嵌入式系统出现问题时，由于仿真不受外界物理因素的影响，因此可以更快速地确定问题来源是软件还是硬件。如果在使用嵌入式设备和模拟器进行测试时发生错误，则可能表明算法存在问题。如果错误仅在设备上进行测试时发生，则可能表示硬件存在问题。