發(fā)布時間:2022-01-26 11:30:16來源:轉載
凡是從事信息技術相關工作的童鞋,一定都聽說過嵌入式和單片機。大家都知道,這兩個名詞,和硬件系統(tǒng)有著非常密切的關系。但是,如果要問具體什么是嵌入式,什么是單片機,它們之間究竟有什么區(qū)別,我相信大部分人并不能解釋清楚。
今天,小編就給大家做一個入門科普,揭秘上述問題的答案。
與此同時,我也順便解釋一下,我們常說的51、STM32,究竟是什么。什么是嵌入式首先,我們來看看什么是嵌入式。嵌入式,一般是指嵌入式系統(tǒng),英文叫作:embeddedsystem。嵌入式開發(fā),其實就是對嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)。
IEEE(美國電氣和電子工程師協會)對嵌入式系統(tǒng)的定義是:“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設備的裝置”。
國內學術界的定義更為具體一些,也更容易理解:
嵌入式系統(tǒng),是以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟件硬件可裁剪,適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。
以應用為中心,說明嵌入式系統(tǒng)是有明確實際用途的。以計算機技術為基礎,說明它其實就是一種特殊的計算機。軟硬件可裁剪,說明它有很強的靈活性和可定制能力。
專用計算機系統(tǒng),“專用”所對應的,就是“通用”。我們常用的個人PC、筆記本電腦、數據中心服務器,可以用于多種用途,就是“通用計算機系統(tǒng)”。
嵌入式系統(tǒng)究竟具體應用于哪些“專用”方向呢?
個人通信與娛樂系統(tǒng):手機、數碼相機、音樂播放器、可穿戴電子產品、PSP游戲機
家電類產品:數字電視、掃地機器人、智能家電
辦公自動化:打印機,復印機、傳真機
醫(yī)療電子類產品:生化分析儀、血液分析儀、CT
網絡通信類產品:通信類交換設備、網絡設備(交換機、路由器、網絡安全)
汽車電子類產品:引擎控制、安全系統(tǒng)、汽車導航與娛樂系統(tǒng)
工業(yè)控制類產品:工控機、交互式終端(POS、ATM)、安全監(jiān)控、數據采集與傳輸、儀器儀表
軍事及航天類產品:無人機、雷達、作戰(zhàn)機器人
上述這些領域,都使用了嵌入式系統(tǒng)。這還只是冰山一角。
可以說,嵌入式系統(tǒng)完完全全地包圍了我們,時刻影響著我們的工作和生活。
嵌入式系統(tǒng),既然是一個計算機系統(tǒng),那么肯定離不開硬件和軟件。
一個嵌入式系統(tǒng)的典型架構如下:從硬件角度來看,嵌入式系統(tǒng)就是以處理器(CPU)為核心,依靠總線(Bus)進行連接的多模塊系統(tǒng):
中間偏左上角,S3C2440,是CPU,中間是RAM,然后還有ROM、網卡、串口、電源等等??梢钥闯觯度胧较到y(tǒng)麻雀雖小,五臟俱全。什么是“單片機”?嵌入式系統(tǒng)的核心,就是嵌入式處理器。嵌入式處理器一般分為以下幾種典型類型:
嵌入式微控制器MCU(MicroControlUnit)
嵌入式DSP處理器(DigitalSignalProcessor)
DSP處理器專門用于信號處理,在系統(tǒng)結構和指令算法進行了特殊設計。在數字濾波、FFT、頻譜分析中廣泛應用。典型代表是TI(德州儀器)公司的TMS320C2000/C5000系列。
嵌入式微處理器MPU(MicroProcessorUnit)
MPU由通用處理器演變而來,具有較高的性能,擁有豐富的外圍部件接口。典型代表是AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、MIPS、ARM系列等。
此外,還有嵌入式片上系統(tǒng)SoC(SystemonChip)和可編程片上系統(tǒng)SoPC(SystemonaProgrammableChip)。我們的單片機,就屬于上述的第一種——MCU(嵌入式微控制器)。
單片機,又稱為單片微控制器,英文叫Single-ChipMicrocomputer。它其實就是一種集成電路芯片,是通過超大規(guī)模集成電路技術,將CPU、RAM、ROM、輸入輸出和中斷系統(tǒng)、定時器/計數器等功能,塞進一塊硅片上,變成一個超小型的計算機。這么說來,單片機不就是一個嵌入式系統(tǒng)?別急,我們往下看。
“單片機”其實是一種古老的叫法。以前半導體工藝技術不成熟,不同的功能無法做進一個芯片(Chip),所以會有多片機?,F在半導體技術早已非常發(fā)達,所以不存在多片機。但是,“單片機”的叫法卻一直延用至今。
很多高校老師喜歡強調單片機姓“單”,除了指單片機只是一個硅片之外,更多是指單片機的功能單一,它是完成運算、邏輯控制、通信等功能的單一模塊。即便它性能再強大,功能依然是單一的。
單片機技術從上世紀70年代末誕生,早期的時候是4位,后來發(fā)展為8位,16位,32位。它真正崛起,是在8位時代。8位單片機功能很強,被廣泛應用于工業(yè)控制、儀器儀表、家電汽車等領域。
我們在研究單片機的時候,經常會聽到兩個詞——51單片機、STM32。我來介紹一下它們究竟是什么。
51單片機,其實就是一系列單片機的統(tǒng)稱。該系列單片機,兼容Intel8031指令系統(tǒng)。它們的始祖,是Intel(英特爾)的8004單片機。
注意,51單片機并不全是英特爾公司的產品。包括ATMEL(艾德梅爾)、Philips(飛利浦)、華邦、Dallas(達拉斯)、Siemens(西門子)、STC(國產宏晶)等公司,也有很多產品屬于51單片機系列。
51單片機曾經在很長時間里都是市面上較主流、應用較廣泛的單片機,占據大量的市場份額。
51單片機其實放在現在毫無技術優(yōu)勢,是一種很老的技術。之所以它的生命力頑強,除了它曾經很流行之外,還有一個原因,就是英特爾公司徹底開放了51內核的版權。所以,無論任何單位或個人,都可以毫無顧忌地使用51單片機,不用付費,也不用擔心版權風險。
此外,51單片機擁有雄厚的存量基礎和群眾基礎。很多老項目都是用的51單片機,出于成本的考慮,有時候只能繼續(xù)沿用51單片機的技術進行升級。而且,很多老一輩的工程師,都精通51單片機開發(fā)技術。所以,51單片機的生命力得以不斷延續(xù)。
更多培訓課程: 海淀區(qū)嵌入式 更多學校信息: 北京海淀萬壽路達內IT教育培訓 咨詢電話:
雅思 托福 GRE SSAT SAT GMAT ACT 個人提升英語 英語四六級 多鄰國英語測試 詞庫 IB 英語口語 商務英語 公共英語 考研英語 青少兒英語 成人英語 A-Level 學生英語 初高中英語 OSSD AP課程 AEAS個性化定制課程 一級建造師 二級建造師 消防工程師 消防設施操作員 BIM 造價工程師 環(huán)評師 監(jiān)理工程師 咨詢工程師 安全工程師 建筑八大員 公路水運檢測 通信工程 裝配式工程師 注冊電氣工程師 二級注冊建筑師 一級注冊建筑師 智慧消防工程師 智慧建造工程師 全過程工程咨詢師 EPC 碳排放管理師 ACCA CFA 注冊會計師 會計證 初中級經濟師 初級會計師 中級會計師 基金從業(yè) 證券從業(yè) 稅務師 薪稅師 企業(yè)合規(guī)師 會計就業(yè)實操 期貨從業(yè) FRM CMA CQF 教師資格 人力資源管理 導游考試 心理咨詢師 健康管理師 社會工作師 普通話 育嬰員 物流師 家庭教育指導師 專利代理師 教師招聘 兒童專注力 兒童情緒管理 法律職業(yè)資格 少兒編程 書法培訓 國畫 茶藝 樂器音樂 舞蹈 棋類 機器人編程 戲曲培訓 信奧賽C++ 少兒小主播 口才培訓 籃球培訓 商務辦公 影視后期 剪輯包裝 游戲設計 游戲程序 UI設計 室內設計 photoshop CAD制圖 視覺設計 商業(yè)空間設計 平面設計