第1章 嵌入式系统概述
1.1 嵌入式系统的定义
近年来“嵌入式系统”一词开始风靡起来,小到普通的MP3播放器、PDA个人数字助理,大到信息家电、汽车电子、机械加工和工业机器人等都被冠以嵌入式系统应用的称谓。然而,嵌入式系统的概念并非新近才出现,早在20世纪70年代,随着Intel公司的8位微控制器8048的出现(同期的8位微控制器还有:Motorola公司的68HC05,Zilog公司的Z80系列等),使得过程控制、通信设备、汽车、工业机器人以及成千上万的消费类电子产品可以通过内嵌电子装置的形式来获得更佳的性能,并且更可靠,速度更快,价格更低。这些装置已经初步具备嵌入式应用的一些特点,但是由于它们所采用的微控制器在性能、速度和寻址能力上的限制,因而仅能完成一些简单的单任务操作,不可能运行实时多任务程序,因此还不能称为嵌入式系统。
随着微电子和计算机技术的迅猛发展,嵌入式处理器在速度、寻址空间、处理能力、可靠性、功耗、体积以及成本上有了质的飞跃,例如处理速度由从前的0.1 MIPS达到现在的2000 MIPS,物理寻址空间可从64 KB到现在的256 MB。与此同时,近年来的嵌入式处理器还在内核结构上有重大变革,可扩展性更好,并出现了专业的IP芯核(Intellectual PropertyCore,知识产权芯核)供应商,如ARM、MIPS等。他们通过提供优质、高性能的嵌入式微处理器内核,由各个购买内核使用权的芯片设计公司或制造厂商结合各自的优势,添加片内外设和控制逻辑,生产出面向各个应用领域的芯片,从而推动嵌入式系统的繁荣发展。
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