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1、嵌入式系统定义探讨随着现代化技术的飞速发展，嵌入式系统已深入到社会的各个领域，嵌入 式系统的产品已应用到人们的日常生活的各个角落，嵌入式系统技术已成为目 前人们研究的热门之一。但是，什么是嵌入式系统？大家却众说不一，至今没 有统一的定论，为此我们有必要加以探讨，使嵌入式系统沿着健康的道路发 展。1 什么是嵌入式系统对于不懂这方面知识的人来说，嵌入式系统这个词可能显得比较深奥，其实嵌 入式系统和普通人的生活联系非常紧密。手机、U盘你一定很熟悉吧，它就是典型的嵌入式系统；MP3 MP4微波炉、有线电视机顶盒，你一定不陌生，它 也是嵌入式系统；汽车、ATM自动取款机、电梯等等都属于嵌入式系统。以上
2、仅从应用方面感性的认识嵌入式系统，但它并不是嵌入式系统的真正含义。那么嵌入式系统真正的含义是什么？现在国内流行的说法是：“嵌入式系统是 以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对 功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。” 13 对于 这个定义，我有两点疑义：其一，说嵌入式系统“以计算机技术为基础”，我 认为不全面，它忽略了微电子等技术作为嵌入式系统基础的重要作用 ; 其二，把 嵌入式系统定义为“专用计算机系统”，我认为不正确，它混淆了嵌入式系统 与计算机系统的区别。何立民老师说得好：“嵌入式系统不是专用计算机系 统” 4，嵌入式系统是一个智能化的控
3、制系统。为什么嵌入式系统不是“专用计算机系统”，不只是“以计算机技术为基 础”？如何定义嵌入式系统 ?我们从以下几方面分析探讨。2 嵌入式系统不是“专用计算机系统”“专用计算机系统”这个名词应该和“通用计算机系统”这个名词相对应。从 字义上看，不管是“专用”或者是“通用”，它们都没有脱离计算机系统这个 范畴，应该说它们都归属计算机系统。既然是计算机系统，那它们的发展起源 应该是计算机。它们的体系结构、功能特点，知识体系、技术要求应该有相同 之处。但是，事实上嵌入式系统和计算机系统虽有联系，可在以上提及的几点 上并没有多少相同之处，又何谈它是“专用计算机系统”。2.1 发展并行独立嵌入式系统独立
4、发展至今约 30 年了。它与计算机系统是两个独立的发展系统， 从它们的起源看，二者都源于半导体集成电路，诞生于微型计算机时代，二者 发展并行独立。 5如图 1 所示。图1 嵌入式系统起源于半导体集成电路，该半导体集成电路分为晶体管和集成电 路。20 世纪 70年代，集成电路产生了微处理器，微处理器是智能内核，它有 两个功能，其一是运算处理功能，即高速海量的解算能力，它促使了计算机独 立的飞速发展至今；其二是控制功能，嵌入式系统属控制功能，控制功能产生 了微控制器，俗称单片机，它促使了嵌入式系统的独立发展至今。20 世纪 70年代，微处理器的控制功能引起了控制专业人士研究兴趣，他们将 微机嵌入到
5、对象体系内，经过电气、机械加固，并配置各种外围接口，从而实 现了对对象体系的智能化控制。这样此微机便失去了原来的形态和微型计算机 功能，嵌入式计算机系统 （ 简称嵌入式系统 ）由此而得名。由于嵌入式系统要求 嵌入到对象器件内，体积要特小，功能要可靠，成本还要低，而计算机无法承 担起对对象系统的智能化控制任务，所以嵌入式系统则走上了自己独立发展的 单芯片化的道路。微控制器也就是传统意义上的单片机。它的特点是体积小、结构简单、便于开 发以及价格经济。它可以说是目前嵌入式系统的前身。单片机就是把对象所需 要的主要功能集成到了一个芯片上，通常一个单片机芯片包含了运算处理单 元、 ARM、Flash 存储器以及一些外部接口等。通过外部接口可以输出或者输入 信号，控制相应的设备，用户可以把编写好的代码烧写到单片机芯片内部来控 制外部设备。单片机常被用在智能仪器、工业测量、办公自动化方面。如数字 电表、公交 IC 刷卡系统、打印机等，内部都有单片机存在。我们由嵌入式系统发展起源的历史看，嵌入式系统起源于半导体集成电路，它 不是起源于计算机，所以它不是“专用计算机系统”，它是专用的智能化的控 制系统。将嵌入式系统定义为“专用计算机系统”，不符合历史，混淆了二者 的本质区别，因此不可取。