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1、嵌入式系统技术的发展及未来本学期我们学习了嵌入式，随着对这领域的学习不断深入，也通过学习和在网上查看相关资料，对嵌入式系统提出自己的一些看法和想发。一．嵌入式的定义与分类以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。目前嵌入式系统除了部分为32位处理器外,大量存在的
2、是8位和16位的嵌入式微控制器(MCU),嵌入式系统是计算机应用的另一种形态。目前根据发展现状,嵌入式计算机可以分成下面几类:(1)嵌入式微处理器(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU)嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增
3、强。(2)嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)嵌入式微控制器又称单片机。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成ROM、EPROM、RAM、FlashRAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、串行口、脉宽调制输出、A/D等各种必要功能和外设。与嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。3)嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,EDSP)DSP处理器
4、对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP算法,编译效率较高,指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面,DSP算法正在大量进入嵌入式领域,DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能,过渡到采用嵌入式DSP处理器。4)嵌入式片上系统(SystemOnChip)随着EDI的推广和VLSI设计的普及化,以及半导体工艺的迅速发展,在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临,这就是SystemOnChip(SOC)。二．嵌入式发展电子数字计算机诞生于1946年，在其后漫长的历史
5、进程中，计算机始终是供养在特殊的机房中，实现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。将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象体系的智能化控制。为了区别于原有的通用计算机系统，把嵌入到对象体系中，实现对象体系智能化控制的计算机，称作嵌入式计算机系统。嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这是理解嵌入式系统的基本出发点。由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系
6、统完全不同的技术要求与技术发展方向。嵌入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嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。现代计算机技术的两大分支，由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现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不同的技术要求与技术发展方向。早期，人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装，在大型设备中实现嵌入式应用。然而，对于众多的对象系统（如家用电器、仪器仪表、工控单元……），无法嵌入通用计算机系统，况且嵌入式系统与通用计算机系统的技术
7、发展方向完全不同。必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统，这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。嵌入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嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代。三．嵌入式系统的应用前景嵌入式系统工业是专用计算机工业,其目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用;通用计算机的发展变为功能电脑,普遍进入社会,嵌入式计算机发展的目标是专用电脑,实现“普遍化计算”,因此可以称嵌入式智能芯片是构成未来世界的“数字基因”。我国资深嵌入式系统专家—沈绪榜院士的预言,
8、“未来十年将会产生针头大小、具有超过一亿次运算能力的嵌入式智能芯片, 将为我们提供无限的创造空间。嵌入式微控制器或者说单片机好像是一个黑洞, 会把当今很多技术和成果吸引进来。中国应当注意发展智力密集型产业。”第一方向：物联网是嵌入式应用的机会和未来。物联网为人、机、物等3种对象的智慧型整合网路，强调个别物件的识别、定位、跟踪、监控与管理。物联网重视感、知、行三要素，藉由资讯採集、资讯阐述、资讯处理，进一步完成人与物、物与物间的智慧型沟通与控
