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單片機到嵌入式系統解決方案運用

來源:杭州東田工控  日期:2019-05-10

    什么是嵌入式系統?

    嵌入式系統是一個大類,單片機是其中一個重要的子類。顧名思義,嵌入式系統就是一個嵌入在其他系統中的系統,也是對功能、可靠性、成本、體積、功耗和使用環境都有特殊要求的專用計算機系統。例如汽車系統中嵌入姿態控制系統,就可以使汽車駕駛更安全,更有效。

    嵌入式系統包括嵌入式微控制器(16位、8位以及8位以下的CPU,典型代表就是單片機);嵌入式微處理器(32位以及32位以上的稱為處理器,典型為ARM核的處理器);DSP(數字信號處理器);SOC(片上系統)。

    通常,嵌入式系統是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上,所有帶有數字接口的設備,如微波爐、錄像機、汽車等都使用嵌入式系統,有些嵌入式系統還包含操作系統,但大多數嵌入式系統都是由單個程序實現整個控制邏輯,同時這也為了保證系統的穩定和可靠。

    嵌入式系統和外界交互需要一定形式的通用設備接口,如A/D、D/A、I/O等,外設通過和片外其他設備的或傳感器的連接來實現微處理器的輸入/輸出功能。每個外設通常都只有單一的功能,它可以在芯片外也可以內置芯片中。

    嵌入式操作系統一般都是Linux或者其他類Unix,還有一些實時操作系統(RTOS)比如VxWorks、RTEMS、ucOS等。

    什么是單片機?

    單片機是一種集成電路芯片,它采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器、顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路等眾多功能集成到一塊硅片上,構成的一個小而完善的微型計算機系統,在工業控制領域內得到廣泛的應用。

    從上世紀80年代,由當時的4位、8位單片機,發展到現在的300M的高速單片機。對單片機而言,其實一個芯片就是全部,比如單片機最小系統都是為了單片機的正常運作而加入其他元件,例如晶振,電感電阻等。當然最小系統只能保證單片機正常運行,幾乎實現不了基于單片機的任何應用。

    即便它們性能很強大,但是功能依然很單一。為了實現單片機應用,必須要加入按鍵,led燈,led屏,蜂鳴器等各種外部設備,因為單片機真的很“單”。

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