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嵌入式系統的發展史
2015-07-16 15:00:29 新聞來源:最污草莓視頻:深圳市澤創偉業科技有限公司
嵌(qian)入式系統最初(chu)(chu)的(de)應(ying)用(yong)是基(ji)于單片機的(de),大多以可編程控(kong)制(zhi)器(qi)的(de)形(xing)式出現,具有(you)監測、伺服、設(she)備(bei)指(zhi)示等(deng)功能,通常應(ying)用(yong)于各(ge)類工(gong)業控(kong)制(zhi)和飛機、導彈(dan)等(deng)武(wu)器(qi)裝(zhuang)備(bei)中,一(yi)般(ban)沒有(you)操(cao)作系統的(de)支持,只能通過匯編語言對系統進(jin)行(xing)直(zhi)接控(kong)制(zhi),運(yun)行(xing)結(jie)束后再清除(chu)內(nei)存。這(zhe)些裝(zhuang)置雖然已經初(chu)(chu)步具備(bei)了嵌(qian)入式的(de)應(ying)用(yong)特點,但僅(jin)僅(jin)只是使用(yong)8位的(de)CPU芯片來(lai)執行(xing)一(yi)些單線程的(de)程序,因此嚴格地說還談不上(shang)"系統"的(de)概(gai)念。
這一(yi)階段嵌入(ru)式(shi)系統的主要特點(dian)是:系統結構和(he)功能(neng)相對(dui)單一(yi),處理(li)效(xiao)率(lv)(lv)較低,存(cun)儲容量較小,幾乎沒有用戶接(jie)口。由于這種嵌入(ru)式(shi)系統使用簡便、價(jia)格低廉(lian),因而(er)曾(ceng)經在工業控(kong)制領域中得到了(le)非(fei)常廣泛的應用,但(dan)卻(que)無(wu)法滿足現今對(dui)執行效(xiao)率(lv)(lv)、存(cun)儲容量都有較高要求的信息家電等(deng)場合(he)的需要。
簡(jian)單(dan)操(cao)作系統階段
20世紀80年(nian)代(dai),隨著微(wei)電(dian)子工藝(yi)水平的(de)(de)提高,IC制造商開(kai)(kai)始把嵌(qian)入式應用中(zhong)所需(xu)要的(de)(de)微(wei)處(chu)理器、I/O接(jie)口、串行接(jie)口以(yi)及RAM、ROM等部件統(tong)(tong)統(tong)(tong)集成(cheng)到一(yi)(yi)片VLSI中(zhong),制造出面(mian)向I/O設計(ji)的(de)(de)微(wei)控(kong)制器,并一(yi)(yi)舉成(cheng)為嵌(qian)入式系(xi)統(tong)(tong)領域(yu)中(zhong)異軍突起(qi)的(de)(de)新秀。與此同時,嵌(qian)入式系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)程序員也(ye)開(kai)(kai)始基于一(yi)(yi)些簡單的(de)(de)"操作系(xi)統(tong)(tong)"開(kai)(kai)發(fa)嵌(qian)入式應用軟件,大大縮短了(le)開(kai)(kai)發(fa)周期、提高了(le)開(kai)(kai)發(fa)效率。
這一(yi)階(jie)段嵌入(ru)式(shi)系統(tong)的(de)主要特點是:出現(xian)了大量(liang)高(gao)可靠、低功耗的(de)嵌入(ru)式(shi)CPU(如Power PC等),各種簡單的(de)嵌入(ru)式(shi)操(cao)作(zuo)系統(tong)開始出現(xian)并得到(dao)迅速發展。此時的(de)嵌入(ru)式(shi)操(cao)作(zuo)系統(tong)雖然還比較(jiao)簡單,但已經初步(bu)具有(you)了一(yi)定的(de)兼容性和擴(kuo)展性,內核(he)精巧且效率高(gao),主要用來控制系統(tong)負載以(yi)及監控應用程(cheng)序的(de)運(yun)行。
實時操作(zuo)系統(tong)階段(duan)
20世紀90年代(dai),在分布(bu)控制、柔性(xing)制造、數字化(hua)通信(xin)和信(xin)息家電(dian)等巨大(da)需求(qiu)的(de)牽引下,嵌(qian)入(ru)式系(xi)(xi)統(tong)(tong)進(jin)一步飛速發展(zhan),而面向(xiang)實(shi)時(shi)信(xin)號處理算法的(de)DSP產品(pin)則向(xiang)著(zhu)高(gao)速度(du)、高(gao)精度(du)、低功耗的(de)方向(xiang)發展(zhan)。隨著(zhu)硬件實(shi)時(shi)性(xing)要(yao)求(qiu)的(de)提(ti)高(gao),嵌(qian)入(ru)式系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)軟件規模也(ye)不斷(duan)擴大(da),逐漸形成(cheng)了實(shi)時(shi)多任務操作系(xi)(xi)統(tong)(tong)(RTOS),并開始成(cheng)為嵌(qian)入(ru)式系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)主流。
這一階段嵌入(ru)式(shi)系統的(de)主要特點是:操作系統的(de)實時(shi)性(xing)得(de)到了(le)(le)很大改善(shan),已(yi)(yi)經能夠運行在各種(zhong)不同類型(xing)的(de)微處理器上,具有高(gao)度的(de)模塊(kuai)化和擴展性(xing)。此時(shi)的(de)嵌入(ru)式(shi)操作系統已(yi)(yi)經具備(bei)了(le)(le)文件和目錄管(guan)理、設備(bei)管(guan)理、多任務(wu)、網(wang)絡、圖形用戶界(jie)面(GUI)等功能,并提供(gong)了(le)(le)大量的(de)應(ying)用程序接口(kou)(API),從(cong)而使(shi)得(de)應(ying)用軟件的(de)開(kai)發變得(de)更(geng)加簡單。
面向Internet階段
21世紀無疑將(jiang)是一個網(wang)絡的(de)(de)時代,將(jiang)嵌(qian)入(ru)式系統應用到各種網(wang)絡環境中去的(de)(de)呼聲自然也越來越高。目(mu)前(qian)大多數嵌(qian)入(ru)式系統還孤立于Internet之外,隨著Internet的(de)(de)進一步發展,以及(ji)Internet技術與信息家電、工業控制(zhi)技術等的(de)(de)結合(he)(he)日(ri)益緊(jin)密,嵌(qian)入(ru)式設(she)備與Internet的(de)(de)結合(he)(he)才是嵌(qian)入(ru)式技術的(de)(de)真正(zheng)未來。
信(xin)息時(shi)代和數字時(shi)代的(de)到(dao)來(lai),為嵌入式系統(tong)(tong)的(de)發展帶(dai)來(lai)了巨大(da)的(de)機遇,同時(shi)也對嵌入式系統(tong)(tong)廠商提(ti)出了新的(de)挑(tiao)戰。目前,嵌入式技術與Internet技術的(de)結合正在推動著(zhu)嵌入式技術的(de)飛速發展,嵌入式系統(tong)(tong)的(de)研究和應用產生了如(ru)下新的(de)顯著(zhu)變化:
新的微處理器層出不窮,嵌入式操作系統自身結構的設計更加便于移植,能夠在短時間內支持更多的微處理器。
嵌入式系統的開發成了一項系統工程,開發廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統本身,同時還要提供強大的硬件開發工具和軟件支持包。
通用計算機上使用的新技術、新觀念開始逐步移植到嵌入式系統中,如嵌入式數據庫、移動代理、實時CORBA等,嵌入式軟件平臺得到進一步完善。
各類嵌入式Linux操作系統迅速發展,由于具有源代碼開放、系統內核小、執行效率高、網絡結構完整等特點,很適合信息家電等嵌入式系統的需要,目前已經形成了能與Windows CE、Palm OS等嵌入式操作系統進行有力競爭的局面。
網絡化、信息化的要求隨著Internet技術的成熟和帶寬的提高而日益突出,以往功能單一的設備如電話、手機、冰箱、微波爐等功能不再單一,結構變得更加復雜,網絡互聯成為必然趨勢。
精簡系統內(nei)核,優化關鍵算法,降低(di)功耗和軟硬件成(cheng)本。