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嵌入式系統的發展史
2015-07-16 15:00:29 新聞來源:日本黃色視頻免費:深圳市澤創偉業科技有限公司
嵌入式系統(tong)(tong)最(zui)初的(de)應用是基于(yu)單片機(ji)(ji)的(de),大多以可編(bian)程(cheng)控制(zhi)器(qi)的(de)形式出現,具有監測、伺服、設(she)備(bei)指示等功能,通常應用于(yu)各類工(gong)業控制(zhi)和飛機(ji)(ji)、導彈等武器(qi)裝(zhuang)備(bei)中,一般沒有操作(zuo)系統(tong)(tong)的(de)支持,只(zhi)能通過匯編(bian)語言(yan)對系統(tong)(tong)進(jin)行直(zhi)接控制(zhi),運行結(jie)束后再(zai)清除內存。這些裝(zhuang)置雖然已經(jing)初步具備(bei)了嵌入式的(de)應用特點,但僅僅只(zhi)是使(shi)用8位的(de)CPU芯(xin)片來執行一些單線程(cheng)的(de)程(cheng)序,因此(ci)嚴格地說還談不上"系統(tong)(tong)"的(de)概念(nian)。
這一階段嵌(qian)入式系(xi)(xi)統的主(zhu)要特點(dian)是:系(xi)(xi)統結構和功能相對單(dan)一,處理效(xiao)(xiao)率較低,存儲(chu)容(rong)量(liang)較小,幾乎沒有(you)用(yong)(yong)戶接口。由于(yu)這種嵌(qian)入式系(xi)(xi)統使(shi)用(yong)(yong)簡便、價格低廉(lian),因而(er)曾經在(zai)工(gong)業控(kong)制領域中得到(dao)了非(fei)常廣(guang)泛(fan)的應用(yong)(yong),但(dan)卻無法(fa)滿足(zu)現(xian)今對執行效(xiao)(xiao)率、存儲(chu)容(rong)量(liang)都(dou)有(you)較高要求的信(xin)息家電(dian)等場合的需要。
簡單操作系(xi)統階(jie)段(duan)
20世紀80年代,隨著微電(dian)子工(gong)藝(yi)水平的(de)(de)(de)提高,IC制(zhi)造(zao)商開(kai)始把嵌入式(shi)應用中所需要的(de)(de)(de)微處理器(qi)、I/O接口、串行接口以(yi)及RAM、ROM等部(bu)件統統集(ji)成(cheng)到(dao)一(yi)片(pian)VLSI中,制(zhi)造(zao)出面(mian)向(xiang)I/O設計的(de)(de)(de)微控(kong)制(zhi)器(qi),并一(yi)舉成(cheng)為嵌入式(shi)系(xi)統領(ling)域中異軍突起的(de)(de)(de)新秀(xiu)。與此(ci)同(tong)時,嵌入式(shi)系(xi)統的(de)(de)(de)程序員也開(kai)始基于一(yi)些簡單的(de)(de)(de)"操作(zuo)系(xi)統"開(kai)發嵌入式(shi)應用軟件,大大縮短了開(kai)發周期、提高了開(kai)發效(xiao)率。
這一(yi)階段嵌(qian)入(ru)式(shi)系(xi)(xi)統(tong)的主(zhu)要特點是:出現了(le)大(da)量高(gao)可靠、低功耗的嵌(qian)入(ru)式(shi)CPU(如Power PC等),各種(zhong)簡單的嵌(qian)入(ru)式(shi)操作系(xi)(xi)統(tong)開始(shi)出現并得到迅速發展(zhan)。此時的嵌(qian)入(ru)式(shi)操作系(xi)(xi)統(tong)雖然還比較簡單,但已經初步具有了(le)一(yi)定的兼容性和擴展(zhan)性,內(nei)核精巧(qiao)且效率高(gao),主(zhu)要用(yong)來控制系(xi)(xi)統(tong)負(fu)載以及監控應(ying)用(yong)程序的運行。
實(shi)時操作系統階段(duan)
20世紀90年代,在(zai)分布(bu)控制、柔性制造、數字化通信(xin)和信(xin)息家電等巨大需(xu)求的牽(qian)引(yin)下(xia),嵌(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統(tong)(tong)進一(yi)步飛速(su)發展,而面(mian)向實(shi)時信(xin)號處(chu)理算法(fa)的DSP產品(pin)則向著高速(su)度、高精度、低(di)功耗的方向發展。隨著硬件實(shi)時性要求的提(ti)高,嵌(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統(tong)(tong)的軟件規(gui)模也(ye)不斷擴大,逐漸形成了實(shi)時多任務操作系(xi)統(tong)(tong)(RTOS),并(bing)開始成為(wei)嵌(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統(tong)(tong)的主流(liu)。
這一階段(duan)嵌(qian)入式(shi)系統(tong)的(de)(de)主要特(te)點是:操作系統(tong)的(de)(de)實(shi)時性得到(dao)了(le)很大改善,已經(jing)能(neng)夠運行在各(ge)種不同類型(xing)的(de)(de)微處理(li)器上,具(ju)有高度的(de)(de)模塊化和擴(kuo)展性。此(ci)時的(de)(de)嵌(qian)入式(shi)操作系統(tong)已經(jing)具(ju)備了(le)文件(jian)和目錄管理(li)、設(she)備管理(li)、多(duo)任務、網絡、圖(tu)形用(yong)戶(hu)界面(GUI)等(deng)功(gong)能(neng),并提(ti)供了(le)大量(liang)的(de)(de)應用(yong)程(cheng)序接口(API),從而(er)使得應用(yong)軟件(jian)的(de)(de)開(kai)發變得更加簡(jian)單。
面向Internet階段
21世(shi)紀無疑(yi)將是一個網絡的(de)(de)時代,將嵌(qian)入式系統應用(yong)到(dao)各(ge)種(zhong)網絡環境(jing)中去的(de)(de)呼聲自然也越(yue)來越(yue)高(gao)。目(mu)前大多數嵌(qian)入式系統還孤立(li)于Internet之外(wai),隨著Internet的(de)(de)進一步發展,以及Internet技術(shu)與(yu)信(xin)息(xi)家電(dian)、工業控(kong)制技術(shu)等的(de)(de)結(jie)合日(ri)益緊密,嵌(qian)入式設備與(yu)Internet的(de)(de)結(jie)合才是嵌(qian)入式技術(shu)的(de)(de)真正(zheng)未來。
信息時代(dai)和數字時代(dai)的(de)(de)到來(lai),為(wei)嵌入式(shi)系統的(de)(de)發(fa)展帶來(lai)了(le)巨大的(de)(de)機(ji)遇(yu),同時也(ye)對嵌入式(shi)系統廠商(shang)提出了(le)新(xin)的(de)(de)挑戰。目前,嵌入式(shi)技術與(yu)Internet技術的(de)(de)結合正(zheng)在推(tui)動著嵌入式(shi)技術的(de)(de)飛速發(fa)展,嵌入式(shi)系統的(de)(de)研究(jiu)和應用產(chan)生(sheng)了(le)如下新(xin)的(de)(de)顯著變(bian)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(jian)系統內核,優化關(guan)鍵算法,降低功耗(hao)和軟硬件成本。