嵌入式系統(tǒng)定義和發(fā)展歷史
3 嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展道路
(1)單片機開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展道路
嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計算機時代,然而,微型計算機的體積、價位、可靠性都無法滿足廣大對象系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用要求,因此,嵌入式系統(tǒng)必須走獨立發(fā)展道路。這條道路就是芯片化道路。將計算機做在一個芯片上,從而開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展的單片機時代。
在探索單片機的發(fā)展道路時,有過兩種模式,即“Σ模式”與“創(chuàng)新模式”?!唉材J健北举|(zhì)上是通用計算機直接芯片化的模式,它將通用計算機系統(tǒng)中的基本單元進行裁剪后,集成在一個芯片上,構(gòu)成單片微型計算機;“創(chuàng)新模式”則完全按嵌入式應(yīng)用要求設(shè)計全新的,滿足嵌入式應(yīng)用要求的體系結(jié)構(gòu)、微處理器、指令系統(tǒng)、總線方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照創(chuàng)新模式發(fā)展起來的單片形態(tài)的嵌入式系統(tǒng)(單片微型計算機)。MCS-51是在MCS-48探索基礎(chǔ)上,進行全面完善的嵌入式系統(tǒng)。歷史證明,“創(chuàng)新模式”是嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展的正確道路,MCS-51的體系結(jié)構(gòu)也因此成為單片嵌入式系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)體系。
(2)單片機的技術(shù)發(fā)展史
單片機誕生于20世紀70年代末,經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。
SCM即單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)階段,主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)?!皠?chuàng)新模式”獲得成功,奠定了SCM與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。在開創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展道路上,Intel公司功不可沒。
MCU即微控制器(Micro Controller Unit)階段,主要的技術(shù)發(fā)展方向是:不斷擴展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時,對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路,突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對象系統(tǒng)相關(guān),因此,發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。從這一角度來看,Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā)展MCU方面,最著名的廠家當數(shù)Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢,將MCS-51從單片微型計算機迅速發(fā)展到微控制器。因此,當我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時,不要忘記Intel和Philips的歷史功績。
單片機是嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展之路,向MCU階段發(fā)展的重要因素,就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決;因此,專用單片機的發(fā)展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計、EDA工具的發(fā)展,基于SoC的單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計會有較大的發(fā)展。因此,對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。
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