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单片机到嵌入式系统解决方案运用

来源:杭州东田工控  日期:2019-05-10

    什么是嵌入式系统?

    嵌入式系统是一个大类,单片机是其中一个重要的子类。顾名思义,嵌入式系统就是一个嵌入在其他系统中的系统,也是对功能、可靠性、成本、体积、功耗和使用环境都有特殊要求的专用计算机系统。例如汽车系统中嵌入姿态控制系统,就可以使汽车驾驶更安全,更有效。

    嵌入式系统包括嵌入式微控制器(16位、8位以及8位以下的CPU,典型代表就是单片机);嵌入式微处理器(32位以及32位以上的称为处理器,典型为ARM核的处理器);DSP(数字信号处理器);SOC(片上系统)。

    通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如微波炉、录像机、汽车等都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑,同时这也为了保证系统的稳定和可靠。

    嵌入式系统和外界交互需要一定形式的通用设备接口,如A/D、D/A、I/O等,外设通过和片外其他设备的或传感器的连接来实现微处理器的输入/输出功能。每个外设通常都只有单一的功能,它可以在芯片外也可以内置芯片中。

    嵌入式操作系统一般都是Linux或者其他类Unix,还有一些实时操作系统(RTOS)比如VxWorks、RTEMS、ucOS等。

    什么是单片机?

    单片机是一种集成电路芯片,它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器、显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路等众多功能集成到一块硅片上,构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域内得到广泛的应用。

    从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。对单片机而言,其实一个芯片就是全部,比如单片机最小系统都是为了单片机的正常运作而加入其他元件,例如晶振,电感电阻等。当然最小系统只能保证单片机正常运行,几乎实现不了基于单片机的任何应用。

    即便它们性能很强大,但是功能依然很单一。为了实现单片机应用,必须要加入按键,led灯,led屏,蜂鸣器等各种外部设备,因为单片机真的很“单”。

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