嵌入式系统的现状及发展前景

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1、嵌入式系统的现状及发展前景一、嵌入式系统的含义及分类含意：用来控制处理外部世界各种中断信号的计算机系统，主要有：嵌入式微控制器MCU，专用集成电路ASIC、现场可编程门阵列、数字信号处理器DSP等。组成：由硬件和软件两部分组成。简单的嵌入式系统由微控制器或嵌入式微控制器及嵌入式软件等组成。较复杂的嵌入式系统由微处理器、实时操作系统、嵌入式软件等组成。嵌入式系统通常作为一个控制系统嵌入在一个比较大的系统中。嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器。目前全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种，流行体系结构有30几个系列，其中8051体系占有多半。有

2、350多个衍生产品，仅Philips就有近100种。现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器，越来越多的公司有自己的处理器设计部门。嵌入式处理器的寻址空间一般从64KB到16MB，处理速度从0.1MIPS到2000MIPS，常用封装从8个引脚到144个引脚。嵌入式系统被定义为以应用为中心、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。是先进的计算机技术、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。嵌入式计算机

3、在应用数量上远远超过了各种通用计算机。一台通用计算机的外部设备中就包含了510个嵌入式微处理器（如：键盘、Modem、打印机、数字相机、USB集线器等均是由嵌入式处理器控制的。在制造工业、过程控制、网络、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。目前嵌入式系统除了部分为32位处理器外，大量存在的是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，正如前所述它与通用计算机应用不同：嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统之中的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。

4、嵌入式系统是计算机高度专用化设计的产物，其软件、硬件与具体应用有机地结合在一起，升级换代一般也与具体产品同步进行，因此嵌入式产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。嵌入式系统中的软件是固化在半导体存储器中的高度专业化的，这样修改嵌入式系统的软件必须由专业人员具备相应的开发系统和专用工具来进行。目前根据其发展现状，嵌入式计算机可以分成下面几类。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

5、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强。1.嵌入式微处理器(EMPU)和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点，但是在电路板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件，从而降低了系统的可靠性，技术保密性也较差。近年来，德国、日本的一些公司又开发出了类似“火柴盒”式名片大小的嵌入式计算机系列OEM产品。嵌入式处理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM系列等。2.嵌入式微控制器(MCU)嵌入式微控制器又称单片机（Intel

6、最早将自己生产的单片机命名为嵌入式微控制器），就是将整个计算机系统集成到一块芯片中。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、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、FlashRAM、E2PROM等各种必要功能和外设。和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。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流，占整个嵌入式市场份额的70%。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。嵌入式微控制器有代表性

7、通用系列:8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。半通用系列：支持USB接口的MCU8XC930/931、C540、C541；专用系列：支持I2C、CAN-Bus、LCD的MCU及兼容系列。值得注意是AMD公司将Am186CC/CH/CU等嵌入式处理器称为Microcontroller,MOTOROLA公司把以PowerPC为基础的PPC505和PPC555亦列入单片机行列。TI公司亦将其TMS320C2XXX系列DSP做为MCU进行推广。3.嵌入式DSP处理器(E

8、mbeddedDSP)DSP处理器采用