嵌入式系统技术的发展及未来概述

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1、,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本

2、样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,嵌入式系统技术的发展,及未来,始于,微,微型,机,机时,代,代的,嵌,嵌入,式,式应,用,用,现代,计,计算,机,机技,术,术的,两,两大,分,分支,发展,电子,数,数字,计,计算,机,机诞,生,生于,1946,年，在其,后,后漫长的,历,历史进程,中,中，计算,机,机始终是,供,供养在特,殊,殊的机房,中,中，实现,数,数值计算,的,的大型昂,贵,贵设备。,直到,2

3、0,世纪,70,年代，微,处,处理器的,出,出现，计,算,算机才出,现,现了历史,性,性的变化,。,。将微型,机,机嵌入到,一,一个对象,体,体系中，,实,实现对象,体,体系的智,能,能化控制,。,。为了区,别,别于原有,的,的通用计,算,算机系统,，,，把嵌入,到,到对象体,系,系中，实,现,现对象体,系,系智能化,控,控制的计,算,算机，称,作,作,嵌入式计,算,算机系统,。,嵌入式系,统,统诞生于,微,微型机时,代,代，嵌入,式,式系统的,嵌,嵌入性本,质,质是将一,个,个计算机,嵌,嵌入到一,个,个对象体,系,系中去，,这,这是理解,嵌,嵌入式系,统,统的基本,出,出发点。,始于微,型

4、,型机时,代,代的嵌,入,入式应,用,用,由于嵌,入,入式计,算,算机系,统,统要嵌,入,入到对,象,象体系,中,中，实,现,现的是,对,对象的,智,智能化,控,控制，,因,因此，,它,它有着,与,与通用,计,计算机,系,系统完,全,全不同,的,的技术,要,要求与,技,技术发,展,展方向,。,。,现代计,算,算机技,术,术的两,大,大分支,技术要求,技术发展方向,通用计算机系统,嵌入式计算机系统,高速、,海,海量的,数,数值计,算,算,总线速,度,度的无,限,限提升,，,，存储,容,容量的,无,无限扩,大,大,对象的,智,智能化,控,控制能,力,力,与对象,系,系统密,切,切相关,的,的嵌入,

5、性,性能、,控,控制能,力,力与控,制,制的可,靠,靠性,早期，,人,人们勉,为,为其难,地,地将通,用,用计算,机,机系统,进,进行改,装,装，在,大,大型设,备,备中实,现,现嵌入,式,式应用,。,。然而,，,，对于,众,众多的,对,对象系,统,统（如,家,家用电,器,器、仪,器,器仪表,、,、工控,单,单元,），无,法,法嵌入,通,通用计,算,算机系,统,统，况,且,且嵌入,式,式系统,与,与通用,计,计算机,系,系统的,技,技术发,展,展方向,完,完全不,同,同。,必须独立地发,展,展通用计算机,系,系统与嵌入式,计,计算机系统，,这,这就形成了现,代,代计算机技术,发,发展的两大分,

6、支,支。,嵌入式计算机,系,系统的诞生，,则,则标志了计算,机,机进入了通用,计,计算机系统与,嵌,嵌入式计算机,系,系统两大分支,并,并行发展时代,。,。,现代计算机技,术,术的两大分支,通用计算机系,统,统,计算机专业领,域,域集中精力发,展,展通用计算机,系,系统的软、硬,件,件技术，不必,兼,兼顾嵌入式应,用,用要求，通用,微,微处理器迅速,从,从,286,、,386,、,486,到,奔,奔,腾,腾,系,系,列,列,；,；,操,操,作,作,系,系,统,统,则,则,迅,迅,速,速,扩,扩,张,张,计,计,算,算,机,机,基,基,于,于,高,高,速,速,海,海,量,量,的,的,数,数,据,

7、据,文,文,件,件,处,处,理,理,能,能,力,力,，,，,使,使,通,通,用,用,计,计,算,算,机,机,系,系,统,统,进,进,入,入,到,到,尽,尽,善,善,尽,尽,美,美,阶,阶,段,段,。,。,现,代,代,计,计,算,算,机,机,技,技,术,术,的,的,两,两,大,大,分,分,支,支,通,用,用,计,计,算,算,机,机,系,系,统,统,与,与,嵌,嵌,入,入,式,式,计,计,算,算,机,机,系,系,统,统,的,的,专,专,业,业,化,化,分,分,工,工,发,发,展,展,，,，,导,导,致,致,20,世,纪,纪,末,末,、,、,21,世,纪,纪,初,初,，,，,计,计,算,算,机,机,

8、技,技,术,术,的,的,飞,飞,速,速,发,发,展,展,。,。,嵌,入,入,式,式,计,计,算,算,机,机,系,系,统,统,发,展,展,目,目,标,标,是,是,单,单,芯,芯,片,片,化,化,。,。,它,它,动,动,员,员,了,了,原,原,有,有,的,的,传,传,统,统,电,电,子,子,系,系,统,统,领,领,域,域,的,的,厂,厂,家,家,与,与,专,专,业,业,人,人,士,士,，,，,接,接,过,过,起,起,源,源,于,于,计,计,算,算,机,机,领,领,域,域,的,的,嵌,嵌,入,入,式,式,系,系,统,统,，,，,承,承,担,担,起,起,发,发,展,展,与,与,普,普,及,及,嵌,嵌,

9、入,入,式,式,系,系,统,统,的,的,历,历,史,史,任,任,务,务,，,，,迅,迅,速,速,地,地,将,将,传,传,统,统,的,的,电,电,子,子,系,系,统,统,发,发,展,展,到,到,智,智,能,能,化,化,的,的,现,现,代,代,电,电,子,子,系,系,统,统,时,时,代,代,。,。,现,代,代,计,计,算,算,机,机,技,技,术,术,的,的,两,两,大,大,分,分,支,支,现,代,代,计,计,算,算,机,机,技,技,术,术,发,发,展,展,的,的,两,两,大,大,分,分,支,支,的,的,意,意,义,义,形,成,成,了,了,计,计,算,算,机,机,发,发,展,展,的,的,专,专,业,

10、业,化,化,分,分,工,工,将,发,发,展,展,计,计,算,算,机,机,技,技,术,术,的,的,任,任,务,务,扩,扩,展,展,到,到,传,传,统,统,的,的,电,电,子,子,系,系,统,统,领,领,域,域,使,计,计,算,算,机,机,成,成,为,为,进,进,入,入,人,人,类,类,社,社,会,会,全,全,面,面,智,智,能,能,化,化,时,时,代,代,的,的,有,有,力,力,工,工,具,具,。,现,代,代,计,计,算,算,机,机,技,技,术,术,的,的,两,两,大,大,分,分,支,支,计,算,算,机,机,技,技,术,术,发,发,展,展,阶,阶,段,段,嵌,入,入,式,式,系,系,统,统,的,

11、的,含,含,义,义,及,及,分,分,类,类,嵌,入,入,式,式,系,系,统,统,工,工,业,业,的,的,特,特,点,点,现,状,状,嵌,入,入,式,式,系,系,统,统,被,被,定,定,义,义,为,为,:,以,应,应,用,用,为,为,中,中,心,心,、,、,以,以,计,计,算,算,机,机,技,技,术,术,为,为,基,基,础,础,、,、,软,软,件,件,硬,硬,件,件,可,可,裁,裁,剪,剪,、,、,适,适,应,应,应,应,用,用,系,系,统,统,对,对,功,功,能,能,、,、,可,可,靠,靠,性,性,、,、,成,成,本,本,、,、,体,体,积,积,、,、,功,功,耗,耗,严,严,格,格,要,要,

12、求,求,的,的,专,专,用,用,计,计,算,算,机,机,系,系,统,统,。,。,嵌,入,入,式,式,系,系,统,统,是,是,将,将,先,先,进,进,的,的,计,计,算,算,机,机,技,技,术,术,、,、,半,半,导,导,体,体,技,技,术,术,和,和,电,电,子,子,技,技,术,术,和,和,各,各,个,个,行,行,业,业,的,的,具,具,体,体,应,应,用,用,相,相,结,结,合,合,后,后,的,的,产,产,物,物,这一点就决定了,它,它必然是一个技,术,术密集、资金密,集,集、高度分散、,不,不断创新的知识,集,集成系统。,目前嵌入式系统,除,除了部分为,32,位处理器外,大量存在的是,8,

13、位和,16,位的嵌入式微控,制,制器,(MCU),嵌入式,系,系统是,计,计算机,应,应用的,另,另一种,形,形态。,嵌入式,系,系统的,含,含义及,分,分类,目前根,据,据发展,现,现状,嵌入式,计,计算机,可,可以分,成,成下面,几,几类,:,(1),嵌入式,微,微处理,器,器,(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU),嵌入式,微,微处理,器,器的基,础,础是通,用,用计算,机,机中的,CPU,。在应,用,用中,将微处,理,理器装,配,配在专,门,门设计,的,的电路,板,板上,只保留,和,和嵌入,式,式应用,有,有关的,母,母板功,能,能,这样可,以,以大幅,度,

14、度减小,系,系统体,积,积和功,耗,耗。为,了,了满足,嵌,嵌入式,应,应用的,特,特殊要,求,求,嵌入式,微,微处理,器,器虽然,在,在功能,上,上和标,准,准微处,理,理器基,本,本是一,样,样的,但在工作温,度,度、抗电磁,干,干扰、可靠,性,性等方面一,般,般都做了各,种,种增强。,嵌入式系统,的,的含义及分,类,类,(2),嵌入式微控,制,制器,(Microcontroller Unit,MCU),嵌入式微控,制,制器又称单,片,片机。嵌入,式,式微控制器,一,一般以某,一,一种微,处,处理器内核,为,为核心,芯片内部集,成,成,ROM,、,EPROM,、,RAM,、,FlashRA

15、M,、总线、总,线,线逻辑、定,时,时,/,计数器、,WatchDog,、串行口、,脉,脉宽调制输,出,出、,A/D,等各种必要,功,功能和外设,。,。与嵌入式,微,微处理器相,比,比,微控制器,的,的最大特,点,点是单片,化,化,体积大大,减,减小,从而使功,耗,耗和成本,下,下降、可,靠,靠性提高,。,。,嵌入式系统的,含,含义及分类,(3),嵌入式,DSP,处理器,(Embedded DigitalSignalProcessor,EDSP),嵌入式系统的,含,含义及分类,DSP,处理器对系统,结,结构和指令进,行,行了特殊设计,使其适合于执,行,行,DSP,算法,编译效率较高,指令执行速

16、度,也,也较高。在数,字,字滤波、,FFT,、谱分析等方,面,面,DSP,算法正在大量,进,进入嵌入式领,域,域,DSP,应用正从在通,用,用单片机中以,普,普通指令实现,DSP,功能,过渡到采用嵌,入,入式,DSP,处理器。,(4),嵌入式片上系,统,统,(System On Chip),随着,EDI,的推广和,VLSI,设计的普及化,以及半导体工,艺,艺的迅速发展,在一个硅片上,实,实现一个更为,复,复杂的系统的,时,时代已来临,这就是,SystemOn Chip(SOC),。,嵌入式系统的,含,含义及分类,(1),嵌入式系统工,业,业是不可垄断,的,的高度分散的,工,工业,从某种意义上,来,来说,通用计算机行,业,业的技术是垄,断,断的。,嵌入式系统则,不,不同,它是一个分散,的,的工业,充满了竞争、,机,机遇与创新,没有哪一个系,列,列的处理器和,操,操作系统能够,垄,垄断全部市场,。,。,嵌入式系统工,业,业的特点,(2),嵌入式系统是,面,面向用户，特,定,定产品和具体,应,应用领域,嵌入式系统是,面,面向用户、面,向,向产品、面向,应,应用的,如果独立于应,用,用自行发展