Ⅰ 單片機和嵌入式系統有啥區別
(1)單片機基本結構
單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備構成。
(2)嵌入式系統成部分:
嵌入式系統一般由以下幾組嵌入式微處理器、外圍硬體設備、嵌入式操作系統、特定的應用程序。
嵌入式系統設計的第一步是結合具體的應用,綜合考慮系統對成本、性能、可擴展性、開發周期等各個方面的要求,確定系統的主控器件,並以之為核心搭建系統硬體平台。
單片機是眾多嵌入式處理器的一種,目前通用的理解是,嵌入式主要是指ARMDSP等處理器.而嵌入式系統是指實現了一定功能的電路的軟硬體的集合。
單片機與autoCAD的聯系就不是很大,因為單片機是一種控制領域用的微控制晶元,而autoCAD是機械或者建築行業用的一種應用設計軟體。
Ⅱ 求單片機用視頻輸出晶元或解決方案
GD6829 可用單片機控制的單片視頻編解碼晶元
1 晶元總體介紹
GD6829 是由杭州高特信息技術有限公司研製開發的高度集成的單片視頻編解碼晶元。該晶元以純硬體
的設計方式實現,符合ITU-T H.263 協議標准,可支持高品質的運動圖像在Internet 中實時傳輸。
為了達到高質量的視頻編碼和解碼,GD6829 採用了許多先進的技術及高性能的硬體,採用專用的模塊,
用它們來實現運動預測、運動補償、離散傅立葉變換(DCT)、反離散傅立葉變換(IDCT)、量化、反量化、
Z-Z 掃描、變長編解碼(VLD),智能幀率控制等,外部採用2Mx16 位SDRAM。目前GD6829 支持圖像在4 種
格式下編解碼同步進行:sub-QCIF、QCIF、CIF 和4CIF 格式,其中sub-QCIF、QCIF、CIF 格式下30fps,4CIF
格式下15fps。
GD6829 支持NTSC、PAL 輸入格式,並在內部將他們轉換為sub-QCIF、QCIF、CIF 或4CIF 的格式。內
置的裁剪窗和垂直、水平方向上的比例放大器可以對攝像頭進行控制,如在用戶指定的區域內做數字平移
和縮放。
視頻後處理過程中,GD6829 支持對本地及遠程的視頻圖像窗口的移動和縮放。支持畫中畫、鏡像、反
鏡像、縮放功能及背景圖像控制。
GD6829 的工作電壓使用3.3V,I/O 口兼容3.3V 和5.0V,採用208 引腳的PQFP 封裝。
2 特徵
□視頻編解碼
遵守ITU-T 國際標准H.263。
編解碼支持sub-QCIF(128x96)、QCIF(176x144)、CIF(352x288)和4CIF 四種圖形格式。
編解碼同步進行,sub-QCIF、QCIF、CIF 格式下30fps,4CIF 格式下15fps,可支持高品質的運動全
彩圖像在Internet 中的實時傳輸。
□視頻數據預處理
使用8 位或16 位的數據匯流排直接連接數字攝像頭。
提供無縫NTSC/PAL 視頻編碼器。
視頻輸入格式支持YcbCr4:2:2 亮度和色差數字視頻CCIR601 標准。
□視頻後處理
顯示模式支持字幕功能。
智能化速率控制和緩沖管理,可保證對於不同圖像大小和通訊信道帶寬均具有一致的傳輸特性。
輸入輸出的圖像解析度可靈活調節,支持不同解析度的攝像機和不同尺寸的LCD。
直接驅動液晶屏,包括掃描控制和模擬RGB 輸出,避免另設LCD 驅動而增加的系統成本。
GD6829 單片視頻編解碼晶元
高特信息
3
畫中畫、鏡像、反鏡像、縮放功能,圖像加速和背景圖像控制。
快拍模式,可抓取靜止圖像進行傳送。
內置的顯示控制器實現背景和前景4/8/16 位色彩的三種模式選擇。
色調、飽和度、對比度及亮度調節。
□支持不同信道速率下實時可靠的全雙工視頻通訊。
□圖像傳輸延遲小於200ms。
□總體傳輸碼率64Kbps-2Mbps。
□內置的可編程鎖相環(PLL)時鍾同步器。
□視頻輸入頻率13.5MHz 時工作頻率在54MHz,視頻輸出的頻率為27.0MHz。
□3.3V 的工作電壓,I/O 口支持3.3V 和5.0V 的標准。
□採用先進的0.35um 製作工藝。
□208 引腳的QFP 封裝。
3 應用范圍
□視頻監控
□網路攝像機
□可視電話
□視頻採集卡
□視頻存儲
□硬碟錄像
Ⅲ 嵌入式與單片機之間的關系是什麼
嵌入式與單片機之間的關系如下:
嵌入式系統是一個大類,單片機是其中一個重要的子類。嵌式系統像是一個完整的計算機,而單片機更像是一個沒有外設的計算機。
以前單片機包括的東西並不算多,兩者的硬體區別較為明顯。但是,隨著半導體技術的突飛猛進,現在各種硬體功能都能被做進單片機之中。所以,嵌入式系統和單片機之間的硬體區別越來越小,分界線也越來越模糊。
於是,人們傾向於在軟體上進行區分。
從軟體上,行業里經常把晶元中不帶MMU(memory management unit,內存管理單元)從而不支持虛擬地址,只能裸奔或運行RTOS(實時操作系統,例如ucos、華為LiteOS、RT-Thread、freertos等)的system,叫做單片機(如STM32、NXP LPC系列、NXP imxRT1052系列等)。
同時,把晶元自帶MMU可以支持虛擬地址,能夠跑linux、Vxworks、WinCE、Android這樣的「高級」操作系統的system,叫做嵌入式。
在某些時候,單片機本身已經足夠強大,可以作為嵌入式系統使用。它的成本更低,開發和維護的難度相對較小,尤其是針對一些針對性更強的應用。而嵌入式系統理論上性能更強,應用更廣泛,但復雜度高,開發難度大。
嵌入式,一般是指嵌入式系統,嵌入式開發,就是對嵌入式系統的開發。IEEE(美國電氣和電子工程師協會)對嵌入式系統的定義是:「用於控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置」。
國內學術界的定義更為具體一些,也更容易理解:嵌入式系統,是以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟體硬體可裁剪,適用於對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。 以應用為中心,說明嵌入式系統是有明確實際用途的。
以計算機技術為基礎,說明它其實就是一種特殊的計算機。軟硬體可裁剪,說明它有很強的靈活性和可定製能力。
嵌入式系統的核心,就是嵌入式處理器。嵌入式處理器一般分為以下幾種典型類型: 嵌入式微控制器MCU(Micro Control Unit) MCU內部集成ROM/RAM、匯流排邏輯、定時/計數器、看門狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等。典型代表是8051、8096、C8051F等。
嵌入式DSP處理器(Digital Signal Processor) DSP處理器專門用於信號處理,在系統結構和指令演算法進行了特殊設計。在數字濾波、FFT、頻譜分析中廣泛應用。
典型代表是TI(德州儀器)公司的TMS320C2000/C5000系列。 嵌入式微處理器MPU(Micro Processor Unit) MPU由通用處理器演變而來,具有較高的性能,擁有豐富的外圍部件介面。典型代表是AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、MIPS、ARM系列等。
此外,還有嵌入式片上系統SoC(System on Chip)和可編程片上系統SoPC(System on a Programmable Chip)。 我們的單片機,就屬於上述的第一種——MCU(嵌入式微控制器)。
單片機,又稱為單片微控制器,英文叫Single-Chip Microcomputer。它其實就是一種集成電路晶元,是通過超大規模集成電路技術,將CPU、RAM、ROM、輸入輸出和中斷系統、定時器/計數器等功能,塞進一塊矽片上,變成一個超小型的計算機。
單片機技術從上世紀70年代末誕生,早期的時候是4位,後來發展為8位,16位,32位。它真正崛起,是在8位時代。
8位單片機功能很強,被廣泛應用於工業控制、儀器儀表、家電汽車等領域。我們在研究單片機的時候,經常會聽到兩個詞——51單片機、STM32。我來介紹一下它們究竟是什麼。
51單片機,其實就是一系列單片機的統稱。該系列單片機,兼容Intel8031指令系統。它們的始祖,是Intel(英特爾)的8004單片機。
STM32,是意法半導體公司推出的基於ARM Cortex-M內核的通用型單片機。STM32的硬體配置可以滿足大部分的物聯網開發需求,開發工具和相關的文檔資料齊全,已經成為目前單片機學習的首選對象。
Ⅳ 單片機如何安裝嵌入式操作系統
單片機和嵌入式系統比較,具體如下:
一、現代計算機的技術發展史
1.始於微型機時代的嵌入式應用
電子數字計算機誕生於1946年,在其後漫長的歷史進程中,計算機始終是供養在特殊的機房中,實現數值計算的大型昂貴設備。直到20世紀70年代,微處理器的出現,計算機才出現了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性特點,迅速走出機房;基於高速數值解算能力的微型機,表現出的智能化水平引起了控制專業人士的興趣,要求將微型機嵌入到一個對象體系中,實現對象體系的智能化控制。例如,將微型計算機經電氣加固、機械加固,並配置各種外圍介面電路,安裝到大型艦船中構成自動駕駛儀或輪機狀態監測系統。這樣一來,計算機便失去了原來的形態與通用的計算機功能。為了區別於原有的通用計算機系統,把嵌入到對象體系中,實現對象體系智能化控制的計算機,稱作嵌入式計算機系統。因此,嵌入式系統誕生於微型機時代,嵌入式系統的嵌入性本質是將一個計算機嵌入到一個對象體系中去,這些是理解嵌入式系統的基本出發點。
2.現代計算機技術的兩大分支
由於嵌入式計算機系統要嵌入到對象體系中,實現的是對象的智能化控制,因此,它有著與通用計算機系統完全不同的技術要求與技術發展方向。通用計算機系統的技術要求是高速、海量的數值計算;技術發展方向是匯流排速度的無限提升,存儲容量的無限擴大。而嵌入式計算機系統的技術要求則是對象的智能化控制能力;技術發展方向是與對象系統密切相關的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。
早期,人們勉為其難地將通用計算機系統進行改裝,在大型設備中實現嵌入式應用。然而,對於眾多的對象系統(如家用電器、儀器儀表、工控單元……),無法嵌入通用計算機系統,況且嵌入式系統與通用計算機系統的技術發展方向完全不同,因此,必須獨立地發展通用計算機系統與嵌入式計算機系統,這就形成了現代計算機技術發展的兩大分支。
如果說微型機的出現,使計算機進入到現代計算機發展階段,那麼嵌入式計算機系統的誕生,則標志了計算機進入了通用計算機系統與嵌入式計算機系統兩大分支並行發展時代,從而導致20世紀末,計算機的高速發展時期。
3.兩大分支發展的里程碑事件
通用計算機系統與嵌入式計算機系統的專業化分工發展,導致20世紀末、21世紀初,計算機技術的飛速發展。計算機專業領域集中精力發展通用計算機系統的軟、硬體技術,不必兼顧嵌入式應用要求,通用微處理器迅速從286、386、486到奔騰系列;操作系統則迅速擴張計算機基於高速海量的數據文件處理能力,使通用計算機系統進入到盡善盡美階段。
嵌入式計算機系統則走上了一條完全不同的道路,這條獨立發展的道路就是單晶元化道路。它動員了原有的傳統電子系統領域的廠家與專業人士,接過起源於計算機領域的嵌入式系統,承擔起發展與普及嵌入式系統的歷史任務,迅速地將傳統的電子系統發展到智能化的現代電子系統時代。
因此,現代計算機技術發展的兩大分支的里程碑意義在於:它不僅形成了計算機發展的專業化分工,而且將發展計算機技術的任務擴展到傳統的電子系統領域,使計算機成為進入人類社會全面智能化時代的有力工具。
二、嵌入式系統的定義與特點
如果們了解了嵌入式(計算機)系統的由來與發展,對嵌入式系統就不會產生過多的誤解,而能歷史地、本質地、普遍適用地定義嵌入式系統。
1.嵌入式系統的定義
按照歷史性、本質性、普遍性要求,嵌入式系統應定義為:「嵌入到對象體系中的專用計算機系統」。「嵌入性」、「專用性」與「計算機系統」是嵌入式系統的三個基本要素。對象系統則是指嵌入式系統所嵌入的宿主系統。
2.嵌入式系統的特點
嵌入式系統的特點與定義不同,它是由定義中的三個基本要素衍生出來的。不同的嵌入式系統其特點會有所差異。與「嵌入性」的相關特點:由於是嵌入到對象系統中,必須滿足對象系統的環境要求,如物理環境(小型)、電氣/氣氛環境(可靠)、成本(價廉)等要求。與「專用性」的相關特點:軟、硬體的裁剪性;滿足對象要求的最小軟、硬體配置等。與「計算機系統」的相關特點:嵌入式系統必須是能滿足對象系統控制要求的計算機系統。與上兩個特點相呼應,這樣的計算機必須配置有與對象系統相適應的介面電路。
另外,在理解嵌入式系統定義時,不要與嵌入式設備相混淆。嵌入式設備是指內部有嵌入式系統的產品、設備,例如,內含單片機的家用電器、儀器儀表、工控單元、機器人、手機、PDA等。
3.嵌入式系統的種類與發展
按照上述嵌入式系統的定義,只要滿足定義中三要素的計算機系統,都可稱為嵌入式系統。嵌入式系統按形態可分為設備級(工控機)、板級(單板、模塊)、晶元級(MCU、SoC)。
有些人把嵌入式處理器當作嵌入式系統,但由於嵌入式系統是一個嵌入式計算機系統,因此,只有將嵌入式處理器構成一個計算機系統,並作為嵌入式應用時,這樣的計算機系統才可稱作嵌入式系統。
嵌入式系統與對象系統密切相關,其主要技術發展方向是滿足嵌入式應用要求,不斷擴展對象系統要求的外圍電路(如ADC、DAC、PWM、日歷時鍾、電源監測、程序運行監測電路等),形成滿足對象系統要求的應用系統。因此,嵌入式系統作為一個專用計算機系統,要不斷向計算機應用系統發展。因此,可以把定義中的專用計算機系統引伸成,滿足對象系統要求的計算機應用系統。
三、嵌入式系統的獨立發展道路
1.單片機開創了嵌入式系統獨立發展道路
嵌入式系統雖然起源於微型計算機時代,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的嵌入式應用要求,因此,嵌入式系統必須走獨立發展道路。這條道路就是晶元化道路。將計算機做在一個晶元上,從而開創了嵌入式系統獨立發展的單片機時代。
在探索單片機的發展道路時,有過兩種模式,即「Σ模式」與「創新模式」。「Σ模式」本質上是通用計算機直接晶元化的模式,它將通用計算機系統中的基本單元進行裁剪後,集成在一個晶元上,構成單片微型計算機;「創新模式」則完全按嵌入式應用要求設計全新的,滿足嵌入式應用要求的體系結構、微處理器、指令系統、匯流排方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照創新模式發展起來的單片形態的嵌入式系統(單片微型計算機)。MCS-51是在MCS-48探索基礎上,進行全面完善的嵌入式系統。歷史證明,「創新模式」是嵌入式系統獨立發展的正確道路,MCS-51的體系結構也因此成為單片嵌入式系統的典型結構體系。
2.單片機的技術發展史
單片機誕生於20世紀70年代末,經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。
1.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嵌入式系統的最佳體系結構。「創新模式」獲得成功,奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌入式系統獨立發展道路上,Intel公司功不可沒。
2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)階段,主要的技術發展方向是:不斷擴展滿足嵌入式應用時,對象系統要求的各種外圍電路與介面電路,突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關,因此,發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看,Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面,最著名的廠家當數Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢,將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此,當們回顧嵌入式系統發展道路時,不要忘記Intel和Philips的歷史功績。
3.單片機是嵌入式系統的獨立發展之路,向MCU階段發展的重要因素,就是尋求應用系統在晶元上的最大化解決;因此,專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展,基於SoC的單片機應用系統設計會有較大的發展。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用系統。
四、嵌入式系統的兩種應用模式
嵌入式系統的嵌入式應用特點,決定了它的多學科交叉特點。作為計算機的內含,要求計算機領域人員介入其體系結構、軟體技術、工程應用方面的研究。然而,了解對象系統的控制要求,實現系統控制模式必須具備對象領域的專業知識。因此,從嵌入式系統發展的歷史過程,以及嵌入式應用的多樣性中,可以了解到客觀上形成的兩種應用模式。
1.客觀存在的兩種應用模式
嵌入式計算機系統起源於微型機時代,但很快就進入到獨立發展的單片機時代。在單片機時代,嵌入式系統以器件形態迅速進入到傳統電子技術領域中,以電子技術應用工程師為主體,實現傳統電子系統的智能化,而計算機專業隊伍並沒有真正進入單片機應用領域。因此,電子技術應用工程師以自己習慣性的電子技術應用模式,從事單片機的應用開發。這種應用模式最重要的特點是:軟、硬體的底層性和隨意性;對象系統專業技術的密切相關性;缺少計算機工程設計方法。
雖然在單片機時代,計算機專業淡出了嵌入式系統領域,但隨著後PC時代的到來,網路、通信技術得以發展;同時,嵌入式系統軟、硬體技術有了很大的提升,為計算機專業人士介入嵌入式系統應用開辟了廣闊天地。計算機專業人士的介入,形成的計算機應用模式帶有明顯的計算機的工程應用特點,即基於嵌入式系統軟、硬體平台,以網路、通信為主的非嵌入式底層應用。
2.兩種應用模式的並存與互補
由於嵌入式系統最大、最廣、最底層的應用是傳統電子技術領域的智能化改造,因此,以通曉對象專業的電子技術隊伍為主,用最少的嵌入式系統軟、硬體開銷,以8位機為主,帶有濃重的電子系統設計色彩的電子系統應用模式會長期存在下去。
另外,計算機專業人士會愈來愈多地介入嵌入式系統應用,但囿於對象專業知識的隔閡,其應用領域會集中在網路、通信、多媒體、商務電子等方面,不可能替代原來電子工程師在控制、儀器儀表、機械電子等方面的嵌入式應用。因此,客觀存在的兩種應用模式會長期並存下去,在不同的領域中相互補充。電子系統設計模式應從計算機應用設計模式中,學習計算機工程方法和嵌入式系統軟體技術;計算機應用設計模式應從電子系統設計模式中,了解嵌入式系統應用的電路系統特性、基本的外圍電路設計方法和對象系統的基本要求等。
3.嵌入式系統應用的高低端
由於嵌入式系統有過很長的一段單片機的獨立發展道路,大多是基於8位單片機,實現最底層的嵌入式系統應用,帶有明顯的電子系統設計模式特點。大多數從事單片機應用開發人員,都是對象系統領域中的電子系統工程師,加之單片機的出現,立即脫離了計算機專業領域,以「智能化」器件身份進入電子系統領域,沒有帶入「嵌入式系統」概念。因此,不少從事單片機應用的人,不了解單片機與嵌入式系統的關系,在談到「嵌入式系統」領域時,往往理解成計算機專業領域的,基於32位嵌入式處理器,從事網路、通信、多媒體等的應用。這樣,「單片機」與「嵌入式系統」形成了嵌入式系統中常見的兩個獨立的名詞。但由於「單片機」是典型的、獨立發展起來的嵌入式系統,從學科建設的角度出發,應該把它統一成「嵌入式系統」。考慮到原來單片機的電子系統底層應用特點,可以把嵌入式系統應用分成高端與低端,把原來的單片機應用理解成嵌入式系統的低端應用,含義為它的底層性以及與對象系統的緊耦合。
Ⅳ 嵌入式單片機的簡介
中文名稱:單片機與嵌入式系統
英文名稱:Single Chip Microcomputer & Embedded System 嵌入式系統指的是系統能單獨完成一項功能, 而單片機只是能實現這個目的的一個部分而已。 嵌入式系統是指把一個微處理器「嵌入」到實際的應用系統中從而構成一個嵌入式系統,可分為硬體部分和軟體部分。
其硬體部分主要有以下幾種方式實現:
1.以mpu為核心組成,例如:arm等。
2.以mcu為核心,就是各種各樣的單片機,它主要把處理器和存儲器等部件集成在一塊晶元上。
3.以dsp為核心,主要用來處理語音圖形方面。
4.就是人們所說的sop了。
而軟體部分,有的嵌入式有操作系統,有的沒有。這主要由系統大小來決定。 1.始於微型機時代的嵌入式應用
電子數字計算機誕生於1946年,在其後漫長的歷史進程中,計算機始終是供養在特殊的機房中,實現數值計算的大型昂貴設備。直到20世紀70年代,微處理器的出現,計算機才出現了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性特點,迅速走出機房;基於高速數值解算能力的微型機,表現出的智能化水平引起了控制專業人士的興趣,要求將微型機嵌入到一個對象體系中,實現對象體系的智能化控制。例如,將微型計算機經電氣加固、機械加固,並配置各種外圍介面電路,安裝到大型艦船中構成自動駕駛儀或輪機狀態監測系統。這樣一來,計算機便失去了原來的形態與通用的計算機功能。為了區別於原有的通用計算機系統,把嵌入到對象體系中,實現對象體系智能化控制的計算機,稱作嵌入式計算機系統。因此,嵌入式系統誕生於微型機時代,嵌入式系統的嵌入性本質是將一個計算機嵌入到一個對象體系中去,這些是理解嵌入式系統的基本出發點。
2.現代計算機技術的兩大分支
由於嵌入式計算機系統要嵌入到對象體系中,實現的是對象的智能化控制,因此,它有著與通用計算機系統完全不同的技術要求與技術發展方向。通用計算機系統的技術要求是高速、海量的數值計算;技術發展方向是匯流排速度的無限提升,存儲容量的無限擴大。而嵌入式計算機系統的技術要求則是對象的智能化控制能力;技術發展方向是與對象系統密切相關的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。
早期,人們勉為其難地將通用計算機系統進行改裝,在大型設備中實現嵌入式應用。然而,對於眾多的對象系統(如家用電器、儀器儀表、工控單元……),無法嵌入通用計算機系統,況且嵌入式系統與通用計算機系統的技術發展方向完全不同,因此,必須獨立地發展通用計算機系統與嵌入式計算機系統,這就形成了現代計算機技術發展的兩大分支。
如果說微型機的出現,使計算機進入到現代計算機發展階段,那麼嵌入式計算機系統的誕生,則標志了計算機進入了通用計算機系統與嵌入式計算機系統兩大分支並行發展時代,從而導致20世紀末,計算機的高速發展時期。
3.兩大分支發展的里程碑事件
通用計算機系統與嵌入式計算機系統的專業化分工發展,導致20世紀末、21世紀初,計算機技術的飛速發展。計算機專業領域集中精力發展通用計算機系統的軟、硬體技術,不必兼顧嵌入式應用要求,通用微處理器迅速從286、386、486到奔騰系列;操作系統則迅速擴張計算機基於高速海量的數據文件處理能力,使通用計算機系統進入到盡善盡美階段。
嵌入式計算機系統則走上了一條完全不同的道路,這條獨立發展的道路就是單晶元化道路。它動員了原有的傳統電子系統領域的廠家與專業人士,接過起源於計算機領域的嵌入式系統,承擔起發展與普及嵌入式系統的歷史任務,迅速地將傳統的電子系統發展到智能化的現代電子系統時代。
因此,現代計算機技術發展的兩大分支的里程碑意義在於:它不僅形成了計算機發展的專業化分工,而且將發展計算機技術的任務擴展到傳統的電子系統領域,使計算機成為進入人類社會全面智能化時代的有力工具。 1.單片機開創了嵌入式系統獨立發展道路
嵌入式系統雖然起源於微型計算機時代,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的嵌入式應用要求,因此,嵌入式系統必須走獨立發展道路。這條道路就是晶元化道路。將計算機做在一個晶元上,從而開創了嵌入式系統獨立發展的單片機時代。
在探索單片機的發展道路時,有過兩種模式,即「Σ模式」與「創新模式」。「Σ模式」本質上是通用計算機直接晶元化的模式,它將通用計算機系統中的基本單元進行裁剪後,集成在一個晶元上,構成單片微型計算機;「創新模式」則完全按嵌入式應用要求設計全新的,滿足嵌入式應用要求的體系結構、微處理器、指令系統、匯流排方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照創新模式發展起來的單片形態的嵌入式系統(單片微型計算機)。MCS-51是在MCS-48探索基礎上,進行全面完善的嵌入式系統。歷史證明,「創新模式」是嵌入式系統獨立發展的正確道路,MCS-51的體系結構也因此成為單片嵌入式系統的典型結構體系。
2.單片機的技術發展史
單片機誕生於20世紀70年代末,經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。
1.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嵌入式系統的最佳體系結構。「創新模式」獲得成功,奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌入式系統獨立發展道路上,Intel公司功不可沒。
2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)階段,主要的技術發展方向是:不斷擴展滿足嵌入式應用時,對象系統要求的各種外圍電路與介面電路,突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關,因此,發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看,Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面,最著名的廠家當數Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢,將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此,當我們回顧嵌入式系統發展道路時,不要忘記Intel和Philips的歷史功績。
3.單片機是嵌入式系統的獨立發展之路,向MCU階段發展的重要因素,就是尋求應用系統在晶元上的最大化解決;因此,專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展,基於SoC的單片機應用系統設計會有較大的發展。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用系統。
Ⅵ 單片機與網路的通信
問題說得不太清楚:
1,您想用什麼網連接?
我曾經做過這個項目,當時使用的是MCU+串口+Modem遠程式控制制,協議使用UDP+IP+PPP,您如果想簡化通信協議棧,也可以使用該協議棧。TCP涉及到排序及重發機制,比較復雜,同時資源佔用比較多。但如果對TCP進行裁剪,也可以用51實現,有相關圖書的中文譯本,我看過。如果使用ARM開發板+嵌入式操作系統+TCP/IP函數組,開發會快很多。
2,網頁放在那裡?
說實話,不知道您設計的方案。您是想使用PC機來控制遠程MCU?還是反之?還是其他?如果使用PC控制遠程MCU,你可以選擇將網頁放在MCU中,這樣需要HTML協議。其實也可以將界面設計在PC中,這樣可以省掉一層HTML協議,比較簡單,但在PC上需要安裝這個控制界面,不能隨心所欲地使用任意PC操作,不是很方便。
Ⅶ 有關單片機移植操作系統。
操作系統,是個龐然大物,但是大家都很喜歡,因為他能幫你做很多你不願意麵對的事。他能提供很好的底部的支持。就說樓上舉的QQ的例子吧,QQ就是一款軟體,你往對話框里寫字,然後通過網路傳到另一台用戶端。如果你有操作系統,你跟操作系統說,我要個窗戶,他就給你窗戶,我要聯網,改一改IP你就能上網了。中間的網路協議也不要你管了,什麼TCP IP也不用你看的吐血了。
要是沒有操作系統,你要生成一個對話框?只有你自己一條一條代碼的寫了,對話框寫進去的字,你自己想辦法變成文件,自己想辦法打包,使之符合網路協議,自己做網孔,自己通信吧。
那感覺就是你要生火,一個人說(操作系統),我有打火機,你自己用。另一個說(沒有操作系統),我這有鐵礦,還有天然氣礦,都給你了,你想做什麼打火機都可以。
說到這里,兩者的差別就很好說了。
1.操作系統是很方便,提供打火機耶!前提是你要開個小賣部,你才有打火機提供你丫。小賣部很佔地方的!這里就會無情的佔用你單片機少的可憐的地方,一般單片機可以存儲的程序不會超過1M(外接存儲設備的除外),而一個未裁剪的LINUX系統,200M,即使裁剪了,大小可能遠遠大於你能承受的范圍,再者為了買一個打火機,你建一小賣部,不是吃多了么!
2.單片機提供的東西很少,只有原始材料,如果你要生火,做個打火機,的確困難了點。轉木取火這時候就比較現實了。至少比建個小賣部好吧!
說這么多,看問題。
1.裝上了操作系統(比如linux、uc/os-2、winCE等),與不裝操作系統最大的區別是什麼?
裝了,你就是建了小賣部,占的地方大,如果你需要的功能很小,完全是白費力,還不如轉木取火。
沒裝,你就是轉木取火,佔地少,找個角落一蹲,默默操作去吧。
2.也就是說,裝上了系統,能實現什麼更多的功能?
這是當然的,小賣部,絕對不止賣打火機,什麼時候你要醬油了,跟老闆說聲,老闆馬上進貨,
你要是單片機,孩子,火生好了,自己找個配方,自己配醬油去。
3.如果說完成了一個項目,如果這個項目以後的功能需要擴展,裝上了系統的單片機對於不裝系統的單片機來說有什麼優勢?
小賣部有了,最開始賣打火機,後來又賣醬油,以後你萬一再要什麼(功能擴展),跟老闆說一句就好了。
要是單片機,醬油配好了,我還想要白糖呢。你給我種甘蔗去。
總結:如果是一個巨大的項目,操作系統是必備的,他能提供很多支持,做很多基層的工作,方便以後的升級。但是他的維護和他所消耗的資源(空間),也成為了它在單片機領域推廣的致命傷。所以相反的如果你只要某個功能(生火),不裝操作系統明顯方便,而且易於維護(木頭棒子壞了,再找一根唄!),如果你要這要那,我的天,我寧願造個小賣部。