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嵌入式系统概论 学校： 学院： 专业： 学号： 姓名： 嵌入式系统（Embedded System）经过几十年的发展，已经渗透到生活中的每个角落，因此嵌入式系统也是当今最热门的概念之一。目前，国内对嵌入式系统普遍认同的定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，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。 简而言之，嵌入式系统是面向具体对象，嵌入到对象体系中实现数据采集、处理与控制等功能的专用计算机系统。 嵌入式系统的发展历史 嵌入式系统发展到今天已有几十年的历史，可以将其历程大致划分为四个阶段。 第一阶段大致在20世纪70年代前后，可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段。这一阶段的嵌入式系统是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，同时具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。这种系统主要应用于专业性极强的工业控制系统中，一般没有操作系统的支持，用过汇编语言编程对系统进行直接控制，运行结束后清除内存。由于简单、低成本的特点，这种嵌入式系统在现在的应用领域仍大量使用，但它已经远不能适应高效的、需要大容量存储的现代工业控制和新兴信息家电等领域的需求。 第二阶段是以嵌入式微处理器为基础，以简单操作系统为核心的嵌入式系统。此阶段系统的主要特点是微处理器种类繁多，通用性比较弱；系统开销小，效率高；高端应用所需的操作系统已经具有一定的实时性、兼容性和扩展性；应用软件较为专业化，但用户界面不够友好。 第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统，也是嵌入式应用开始普及的阶段。这一阶段系统的主要特点是嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好；操作系统内核经销、效率高，并且具有高度的模块化和扩展性；具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能；具有大量的应用程序接口（API））））1．工业控制： 基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。 2．交通管理： 在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。 3．信息家电： 这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。 4．家庭智能管理系统： 水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。目前在服务领域，如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。 5．POS网络及电子商务： 公共交通无接触智能卡(Contactless Smartcard, CSC)发行系统，公共电话卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活，到时手持一卡就可以行遍天下。 6．环境工程与自然： 水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。 7．机器人： 嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化，高智能方面优势更加明显，同时会大幅度降低机器人的价格，使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用。 这些应用中，可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言，除了开发出支持TCP/IP的嵌入式系统之外，家电产品控制协议也需要制订和统一，这需要家电生产厂家来做。同样的道理，所有基于网络的远程控制器件都需要与嵌入式系统之间实现接口，然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以，开发和探讨嵌入式系统有着十分重要的意义。 ））嵌入式微处理器诞生于20世纪70年代末，其间经历了SCM、MCU、网络化、软件硬化四大发展阶段。 1.SCM阶段：即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段，主要是单片微型计算机的体系结构探索阶段。Zilog公司Z80等系列单片机的“单片机模式”获得成功，走出了SCM 与通用计算机完全不同的发展道路。 2.MCU阶段：即嵌入式微控制器(Micro-Controller Unit，单片机)大发展阶段，主要的技术方向是：为满