单片机与嵌入式系统的 区别 是什么

单片机与嵌入式系统的 区别 是什么 2011-01-17 单片机与嵌入式系统的区别是什么?问:单片机与镶嵌式系统的区别是什么? 答:摘自Linux公共技术服务中心单片机与镶嵌式系统 一、现代计算机的技术发展史 1.始于微型机时代的镶嵌式应用 电子数字计算机诞生于1946年，在其后漫长的历史进程项中，计算机始终是赡养在特殊的机房中，使成为事实数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代，微处理器的出现，计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点，迅速走出机房;基于高速数值解算能力的微型机，现出的智能化程度引起了控制专业人士的兴趣，要求将微型机镶嵌到一个对象系统中，使成为事实对象系统的智能化控制。例如，将微型计算机经电气加固、机械加固，并配置各种外围接口电路，安装到大型舰船中组成自动驾驶仪或轮机状况监测系统。这样一来，计算机便失去了本来的形态与通用的计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统，把镶嵌到对象系统中，使成为事实对象系统智能化控制的计算机，称作镶嵌式计算机系统。因此，镶嵌式系统诞生于微型机时代，镶嵌式系统的镶嵌性本质是将一个计算机镶嵌到一个对象系统中去，这些个是理解镶嵌式系统的基本出发点。 2.现代计算机技术的两大分支 由于镶嵌式计算机系统要镶嵌到对象系统中，使成为事实的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全差别的技术要求与技术发展方向。通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算;技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。而镶嵌式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力;技术发展方向是与对象系统密切相关的镶嵌机能、控制能力与控制的可靠性。 早期，人们勉为其难地将通用计算机系统举行改装，在大型设备中使成为事实镶嵌式应用。然而，对于众多的对象系统(如家用电器、摄谱仪仪表、工控单位…)，无法镶嵌通用计算机系统，况且镶嵌式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全差别，因此，必需独立地发展通用计算机系统与镶嵌式计算机系统，这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。 如果说微型机的出现，使计算机进入到现代计算机发展阶段，那么镶嵌式计算机系统的诞生，则标志了计算机进入了通用计算机系统与镶嵌式计算机系统两大分支并行发展时代，从而导致20世纪末，计算机的高速发展期间。 3.两大分支发展的里程碑事件 通用计算机系统与镶嵌式计算机系统的专业化分工发展，导致20世纪末、21世纪初，计算机技术的飞速发展。计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软、硬件技术，不必统筹镶嵌式应用要求，通用微处理器迅速从286、386、486到奔腾系列;操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力，使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。 镶嵌式计算机系统则走上了一条完全差别的道路，这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士，接过起源于计算机领域的镶嵌式系统，承担起发展与普及镶嵌式系统的历史使命，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。 因此，现代计算机技术发展的两大分支的里程碑意义在于:它不仅形成了计算机发展的专业化分工，而且将发展计算机技术的使命扩展到传统的电子系统领域，使计算机成为进入人类社会全面智能化时代的有力东西。 二、镶嵌式系统的定义与特点 如果我们了解了镶嵌式(计算机)系统的由来与发展，对镶嵌式系统就不会产生过多的误解，而能历史地、本质地、普遍适用地定义镶嵌式系统。 1.镶嵌式系统的定义 根据历史性、本质性、普遍性要求，镶嵌式系统应定义为:"镶嵌到对象系统中的专用计算机系统"。"镶嵌性"、"专用性"与"计算机系统"是镶嵌式系统的三个基本要素。对象系统则是指镶嵌式系统所镶嵌的宿主系统。 2.镶嵌式系统的特点 镶嵌式系统的特点与定义差别，它是由定义中的三个基本要素衍生出来的。差别的镶嵌式系统其特点会有所差异。与"镶嵌性"的相关特点:由于是镶嵌到对象系统中，必需满足对象系统的环境要求，如物理环境(小型)、电气/氛围环境(可靠)、成本(价廉)等要求。与"专用性"的相关特点:软、硬件的裁剪性;满足对象要求的最小软、硬件配置等。与"计算机系统"的相关特点:镶嵌式系统必需是能满足对象系统控制要求的计算机系统。与上两个特点相呼应，这样的计算机必需配置有与对象系统相适应的接口电路。 别的，在理解镶嵌式系统定义时，不要与镶嵌式设备相混淆。镶嵌式设备是指内部有镶嵌式系统的产品、设备，例如，内含单片机的家用电器、摄谱仪仪表、工控单位、机器人、手机、PDA等。 3.镶嵌式系统的种类与发展 根据上述镶嵌式系统的定义，只要满足定义中三要素的计算机系统，均可称为镶嵌式系统。镶嵌式系统按形态可分为设备级(工控机)、板级(单板、模块)、芯片级(MCU、SoC)。 有些人把镶嵌式处理器当作镶嵌式系统，但由于镶嵌式系统是一个镶嵌式计算机系统，因此，只有将镶嵌式处理器组成一个计算机系统，并作为镶嵌式应历时，这样的计算机系统才可称作镶嵌式系统。 镶嵌式系统与对象系统密切相关，其主要技术发展方向是满足镶嵌式应用要求，不断扩展对象系统要求的外围电路(如ADC、DAC、PWM、日历时钟、电源监测、程序运行监测电路等)，形成满足对象系统要求的应用系统。因此，镶嵌式系统作为一个专用计算机系统，要不断向计算机应用系统发展。因此，可以把定义中的专用计算机系统引伸成，满足对象系统要求的计算机应用系统。 三、镶嵌式系统的独立发展道路 1.单片机开创了镶嵌式系统独立发展道路 镶嵌式系统虽然起源于微型计算机时代，然而，微型计算机的体积、价位、可靠性都无法满足广大对象系统的镶嵌式应用要求，因此，镶嵌式系统必需走独立发展道路。这条道路就是芯片化道路。将计算机做在一个芯片上，从而开创了镶嵌式系统独立发展的单片机时代。 在摸索单片机的发展道路时，有过两种模式，即"?模式"与"创新模式"。" 本质上是通用计算机直接芯片化的模式，它将通用计算机系统中的基本?模式" 单位举行裁剪后，集成在一个芯片上，组成单片微型计算机;"创新模式"则完全按镶嵌式应用要求设计全新的，满足镶嵌式应用要求的系统布局、微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是根据创新模式发展起来的单片形态的镶嵌式系统(单片微型计算机)。MCS-51是在MCS-48摸索根蒂根基上，举行全面完善的镶嵌式系统。历史证明，"创新模式"是镶嵌式系统独立发展的正确道路，MCS-51的系统布局也因此成为单片镶嵌式系统的典型布局系统。 2.单片机的技术发展史 单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。 1.SCM即单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)阶段，主要是寻求最好的单片形态镶嵌式系统的最好系统布局。"创新模式"获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全差别的发展道路。在开创镶嵌式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。 2.MCU即微控制器(MicroControllerUnit)阶段，主要的技术发展方向是:不断扩展满足镶嵌式应历时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客不雅因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。 Philips公司以其在镶嵌式应用方面的巨大上风，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾镶嵌式系统发展道路时，不要健忘Intel和Philips的历史功绩。 3.单片机是镶嵌式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋向。随着微电子技术、IC设计、EDA东西的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 四、镶嵌式系统的两种应用模式 镶嵌式系统的镶嵌式应用特点，决定了它的多学科交叉特点。作为计算机的内含，要求计算机领域人员介入其系统布局、软件技术、工程应用方面的研究。然而，了解对象系统的控制要求，使成为事实系统控制模式必需具备对象领域的专业知识。因此，从镶嵌式系统发展的历史历程，以及镶嵌式应用的多样性中，可以了解到客不雅上形成的两种应用模式。 1.客不雅存在的两种应用模式 镶嵌式计算机系统起源于微型机时代，但很快就进入到独立发展的单片机时代。在单片机时代，镶嵌式系统以部件形态迅速进入到传统电子技术领域中，以电子技术应用工程师为主体，使成为事实传统电子系统的智能化，而计算机专业队伍并无真正进入单片机应用领域。因此，电子技术应用工程师以自己习惯性的电子技术应用模式，从事单片机的应用开发。这类应用模式最重要的特点是:软、硬件的底层性和随意性;对象系统专业技术的密切相关性;缺少计算机工程设计。 虽然在单片机时代，计算机专业淡出了镶嵌式系统领域，但随着后PC时代的到来，网络、通信技术得以发展;同时，镶嵌式系统软、硬件技术有了很大的提升，为计算机专业人士介入镶嵌式系统应用开辟了广阔天地。计算机专业人士的介入，形成的计算机应用模式带有明显的计算机的工程应用特点，即基于镶嵌式系统软、硬件平台，以网络、通信为主的非镶嵌式底层应用。 2.两种应用模式的并存与互补 由于镶嵌式系统最大、最广、最底层的应用是传统电子技术领域的智能化改造，因此，以通晓对象专业的电子技术队伍为主，用最少的镶嵌式系统软、硬件开销，以8位机为主，带有浓重的电子系统设计颜色的电子系统应用模式会长期存在下去。 别的，计算机专业人士会愈来愈多地介入镶嵌式系统应用，但囿于对象专业知识的隔阂，其应用领域会集中在网络、通信、多媒体、商务电子等方面，不有可能替代本来电子工程师在控制、摄谱仪仪表、机械电子等方面的镶嵌式应用。因此，客不雅存在的两种应用模式会长期并存下去，在差别的领域中相互补充。电子系统设计模式应从计算机应用设计模式中，学习计算机工程方法和镶嵌式系统软件技术;计算机应用设计模式应从电子系统设计模式中，了解镶嵌式系统应用的电路系统特征、基本的外围电路设计方法和对象系统的基本要求等。 3.镶嵌式系统应用的高低端 由于镶嵌式系统有过很长的一段单片机的独立发展道路，大多是基于8位单片机，使成为事实最底层的镶嵌式系统应用，带有明显的电子系统设计模式特点。大多数从事单片机应用开发人员，都是对象系统领域中的电子系统工程师，加之单片机的出现，当即离开了计算机专业领域，以"智能化"部件身份进入电子系统领域，没有带入"镶嵌式系统"概念。因此，不少从事单片机应用的人，不了解单片机与镶嵌式系统的关系，在谈到"镶嵌式系统"领域时，往往理解成计算机专业领域的，基于32位镶嵌式处理器，从事网络、通信、多媒体等的应用。这样，"单片机"与"镶嵌式系统"形成了镶嵌式系统中等见的两个独立的名词。但由于"单片机"是典型的、独立发展起来的镶嵌式系统，从学科建设的角度出发，应该把它统一成"镶嵌式系统"。考虑到本来单片机的电子系统底层应用特点，可以把镶嵌式系统应用分成高端与低端，把本来的单片机应用理解成镶嵌式系统的低端应用，寄义为它的底层性以及与对象系统的紧耦合。 备用:小我私家理解:镶嵌式是总称。单片机是其中一个分支。就是用一片单片机加上单片机内置的flash/rom/ram等资源完成一个功能模块。一般这样的功能都相对简单，以思维规律控制为主。对应的是Arm这样的系统，Arm的 CPU内部没有flash/rom/ram等资源，需要外接。但是Arm系统可以完成大范围运算的复杂功能 历史上的今天: DNF在角色画面就无法进入游戏了。2011-01-17视频采集卡是什么?2011-01-17