单片机及嵌入式系统学习入门

单片机与嵌入式系统

来源:博电竞APP点击量:???时间:05-06
        一、嵌入式系统和单片机系统   
        根据IEEE的定义,嵌入式系统是用来控制或监视机器、装置或工厂等大规模系统的设备。 从定义我们可以看出,实际上以前的控制装置、单片机系统应该也属于嵌入式系统的范畴。我们可以这样理解,嵌入式系统是一个大类,单片机是其中一个重要的子类。嵌入式系统顾名思义就是一个嵌入在其他系统中的系统。例如汽车系统中嵌入姿态控制系统,就可以使汽车驾驶更安全,更有效。电源系统内引入自动控制系统,能够让电源工作的更稳定。这里的姿态控制系统和电源的自动控制系统就属于嵌入式系统。
        单片机形成的系统一般是用于自动化,工业控制功能的,这些功能一般不会独立运用,是需要和其他系统配合的,因此从广义上讲,单片机应用一般属于嵌入式系统的一个分支。目前由于嵌入式系统应用广泛,还有不是单片机的嵌入式系统,例如手机,是在手机的基本功能上(通话、短信)加入了应用处理器,使其功能更加强大,但是由于制造工艺的问题,高端手机还不能做到全部一片集成(一片集成的那个是山寨机),但是也属于嵌入式系统的一个分支。             
        二、嵌入式开发和单片机开发的区别   
        单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。单片机是在一块集成电路芯片中包含了微控制器电路,以及一些通用的输入输出接口器件。
        嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、特定的应用程序组成。嵌入式系统设计的第一步是结合具体的应用,综合考虑系统对成本、性能、可扩展性、开发周期等各个方面的要求,确定系统的主控器件,并以之为核心搭建系统硬件平台。根据现代电子技术发展水平,嵌入式系统可以用单片机实现,也可以用其它可编程的电子器件实现。其余硬件器件根据目标应用系统的需求而定。
        单片机与嵌入式在软件组成上的区别:制造商出厂的通用单片机内没有应用程序,所以不能直接运行。加入应用程序后,单片机才可以独立运行。嵌入式系统一定要有控制软件,实现控制逻辑的方式可以完全用硬件电路,也可以用软件程序。
        嵌入式系统是一个专用系统。专用系统中,可编程器件的软件可以在系统构建过程中植入,也可以在器件制造过程中直接生成,以降低制造成本。控制逻辑复杂的单片机会需要操作系统软件支持;控制逻辑简单的嵌入式系统也可以不用操作系统软件支持。
        嵌入式系统应定义为:“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。
嵌入式开发就是指在嵌入式操作系统下进行开发,一般常用的系统有WinCE,ucos,vxworks,linux,android等。另外,用c,c++或汇编开发;用高级处理器,arm7,arm9,arm11,powerpc,mips,mipsel等,或加上操作系统也属于嵌入式的开发。
        嵌入式系统的特点    
        1)可裁剪性。支持开放性和可伸缩性的体系结构。    
        2)强实时性。EOS实时性一般较强,可用于各种设备控制中。    
        3)统一的接口。提供设备统一的驱动接口。    
        4)操作方便、简单、提供友好的图形GUI和图形界面,追求易学易用。提供强大的网络功能,支持TCP/IP协议及其他协议,提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口,为各种移动计算设备预留接口。    
        5)强稳定性,弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预、这就要负责系统管理的EOS具有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操作命令,它通过系统的调用命令向用户程序提供服务。    
        6)固化代码。在嵌入式系统中,嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。    
        7)更好的硬件适应性,也就是良好的移植性。    
        8)嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。        
        由于单片机构成的硬件结构简单、开发周期短、控制功能强、可靠性高,因此,在达到同样功能的条件下,用单片机开发的控制系统比用其它类型的微型计算机开发的控制系统价格更便宜。
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