单片机,嵌入式系统运用技术
更新时间：2024-04-19
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【摘要】了嵌入式系统的含义、进展、目前状况和我国在嵌入式系统中面对的机遇，了嵌入式系统的硬件，简要了嵌入式操作系统。
【词】单片机；操作系统；Linux；嵌入式系统
1．嵌入式系统的定义与市场前景
嵌入式系统是指以运用为中心，以计算机技术为，软件硬件可剪裁，适应运用系统对功能、可靠性、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。它由嵌入式微处理器、硬设备、嵌入式操作系统及运用软件等构成，用于对其他设备的制约小学语文教学论文、监视和管理等功能 。
PC机运用在办公室自动化领域，而嵌入式已经渗入到的工作、生活中，如工业制约小学语文教学论文、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境监测、机器人等领域 。今天嵌入式系统的工业年产值已超过了1万亿美元，1997年来自美国嵌入式系统大会(Embedded System Conference)的报告，未来5年仅基于嵌入式计算机系统的全数字电视产品，就将在美国产生每年1500亿美元的新市场。美国汽车大王福特公司的高级经理也曾宣称，“福特出售的‘计算能力’已超过了IBM”，想见嵌入式计算器工业的规模和广度。1998年11月在美国加州举行的嵌入式系统大会上，基于RTOS的Embedded Internet技术新热点。 美国著名未来学家尼葛洛庞帝99年1月访华时预言，4～5年后嵌入式智能(计算机)工具将是PC和因特网最伟大的发明 。这所谓的“后PC”。
2．嵌入式系统进展阶段
嵌入式系统的出现已经30多年的历史。近几年来，计算机(Computer)、通信(Communication)、消费电子(Consumer Electron)的一体化走势显著，成就了3C融合之势.纵观其进展历程，大致了一下阶段。
阶段是以单芯片为核心的可编程制约小学语文教学论文器(PLC)形式的系统，具有监测、伺服、指示设备相配合的功能。这类系统大运用在专业性强的工业制约小学语文教学论文系统中，操作系统的支持，只汇编语言对其编程制约小学语文教学论文。
阶段是单片机（又称微制约小学语文教学论文器 MCUMicrocontroller Unit）为，这时候的编程语言以汇编转变成以C语言为主。这一阶段的MCU种类繁多，较低，现在依然发挥着作用。
阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。这时候的单片机速度越来越快，功能越来越多。这时候软件运转小学数学教学论文在嵌入式操作系统上。嵌入式操作系统能运转小学数学教学论文不同类型的单片机上，兼容性好；用户界面较友好，具有大量的运用程序接口API，开发运用程序简单。
阶段是以Internet为标志的嵌入式系统。Internet的进展Internet技术与信息家电、制约小学语文教学论文技术，嵌入式系统总线形式和Internet的越来越密切 。
3．嵌入式系统的核心硬件
嵌入式系统的核心硬件是单片机，又称微制约小学语文教学论文器（MCU）它是将计算机的部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断制约小学语文教学论文、系统时钟及系统总线等。技术的进展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着SoC（System on chip片上系统）方向进展。单片机体积小、功耗低、功能强、性能比高、易于推广运用等优点，在自动化装置、智能仪器仪表、制约小学语文教学论文、通信、家用电器等领域广泛的运用。
据不完全统计，全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种，流行系统结构有30系列，8051系统的占有多半。生产8051单片机的半导体厂家有20多个，共350多种衍生产品。通常按单片机数据总线的位数将单片机分为4位、8位、16位、32位机。
3．1 四位单片机。四位单片机适合用于规模较小的家电类消费产品。一般的单片机厂家均有的四位单片机产品，有OKI公司的M64164C、M64481，NEC公司的75006×系列、EPSON公司的C62系列等。
典型运用领域有：PC机用的输入装置(鼠标、游戏杆)、电池充电器(Ni-Cd电池、锂电池)、运动器材、带液晶的音、视频产品制约小学语文教学论文器、一般家用电器的制约小学语文教学论文及遥控器、玩具制约小学语文教学论文、记时器、时钟、表、计算器、多功能电话、LCD游戏机。
3．2 八位单片机。八位单片机是品种最为、运用最为广泛的单片机，体积小、功耗低、功能强、性能比高、易于推广运用等优点。分为MCS-51系列兼容机型和非MCS-51系列单片机。
MCS-51兼容产品因开发工具及软硬件资源齐全而占主导地位， ATMEL、PHILIPS、WINBOND是MCS-51单片机生产的老牌厂家，CYGNAL及ST也推出新的产品，ST的新推出的μPSD系列片内有大容量FLASH（128/256KB）、8/32KB的SRAM、 集成A/D、看门狗、上电复位电路、两路UART、支持在系统编程ISP及在运用中编程IAP等诸多先进特性，迅速被广大51单片机用户接受 。CYGNAL推出了Soc的51系列单片机C8051F系列。集成了A/D D/A电路、看门狗，上电复位电路、I C、SPI、CAN总线、 FLASH技术、JTAG仿真调试，并且最高达到了100MIPS
非51系列单片机在运用较广的有MOTOROLA68HC05/08系列、 MICROCHIP的PIC单片机ATMEL的R单片机。
八位单片机在自动化装置、智能仪器仪表、制约小学语文教学论文、通信、家用电器等领域广泛运用。
3．3 十六位单片机。十六位单片机操作速度及数据吞吐能力在性能上比8位机有提高。以INTEL的MCS-96/196系列、TI的MSP430 系列及MOTOROLA的68HC11系列为主 。
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【词】单片机；操作系统；Linux；嵌入式系统
1．嵌入式系统的定义与市场前景
嵌入式系统是指以运用为中心，以计算机技术为，软件硬件可剪裁，适应运用系统对功能、可靠性、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。它由嵌入式微处理器、硬设备、嵌入式操作系统及运用软件等构成，用于对其他设备的制约小学语文教学论文、监视和管理等功能 。
PC机运用在办公室自动化领域，而嵌入式已经渗入到的工作、生活中，如工业制约小学语文教学论文、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境监测、机器人等领域 。今天嵌入式系统的工业年产值已超过了1万亿美元，1997年来自美国嵌入式系统大会(Embedded System Conference)的报告，未来5年仅基于嵌入式计算机系统的全数字电视产品，就将在美国产生每年1500亿美元的新市场。美国汽车大王福特公司的高级经理也曾宣称，“福特出售的‘计算能力’已超过了IBM”，想见嵌入式计算器工业的规模和广度。1998年11月在美国加州举行的嵌入式系统大会上，基于RTOS的Embedded Internet技术新热点。 美国著名未来学家尼葛洛庞帝99年1月访华时预言，4～5年后嵌入式智能(计算机)工具将是PC和因特网最伟大的发明 。这所谓的“后PC”。
2．嵌入式系统进展阶段
嵌入式系统的出现已经30多年的历史。近几年来，计算机(Computer)、通信(Communication)、消费电子(Consumer Electron)的一体化走势显著，成就了3C融合之势.纵观其进展历程，大致了一下阶段。
阶段是以单芯片为核心的可编程制约小学语文教学论文器(PLC)形式的系统，具有监测、伺服、指示设备相配合的功能。这类系统大运用在专业性强的工业制约小学语文教学论文系统中，操作系统的支持，只汇编语言对其编程制约小学语文教学论文。
阶段是单片机（又称微制约小学语文教学论文器 MCUMicrocontroller Unit）为，这时候的编程语言以汇编转变成以C语言为主。这一阶段的MCU种类繁多，较低，现在依然发挥着作用。
阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。这时候的单片机速度越来越快，功能越来越多。这时候软件运转小学数学教学论文在嵌入式操作系统上。嵌入式操作系统能运转小学数学教学论文不同类型的单片机上，兼容性好；用户界面较友好，具有大量的运用程序接口API，开发运用程序简单。
阶段是以Internet为标志的嵌入式系统。Internet的进展Internet技术与信息家电、制约小学语文教学论文技术，嵌入式系统总线形式和Internet的越来越密切 。
3．嵌入式系统的核心硬件
嵌入式系统的核心硬件是单片机，又称微制约小学语文教学论文器（MCU）它是将计算机的部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断制约小学语文教学论文、系统时钟及系统总线等。技术的进展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着SoC（System on chip片上系统）方向进展。单片机体积小、功耗低、功能强、性能比高、易于推广运用等优点，在自动化装置、智能仪器仪表、制约小学语文教学论文、通信、家用电器等领域广泛的运用。
据不完全统计，全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种，流行系统结构有30系列，8051系统的占有多半。生产8051单片机的半导体厂家有20多个，共350多种衍生产品。通常按单片机数据总线的位数将单片机分为4位、8位、16位、32位机。
3．1 四位单片机。四位单片机适合用于规模较小的家电类消费产品。一般的单片机厂家均有的四位单片机产品，有OKI公司的M64164C、M64481，NEC公司的75006×系列、EPSON公司的C62系列等。
典型运用领域有：PC机用的输入装置(鼠标、游戏杆)、电池充电器(Ni-Cd电池、锂电池)、运动器材、带液晶的音、视频产品制约小学语文教学论文器、一般家用电器的制约小学语文教学论文及遥控器、玩具制约小学语文教学论文、记时器、时钟、表、计算器、多功能电话、LCD游戏机。
3．2 八位单片机。八位单片机是品种最为、运用最为广泛的单片机，体积小、功耗低、功能强、性能比高、易于推广运用等优点。分为MCS-51系列兼容机型和非MCS-51系列单片机。
MCS-51兼容产品因开发工具及软硬件资源齐全而占主导地位， ATMEL、PHILIPS、WINBOND是MCS-51单片机生产的老牌厂家，CYGNAL及ST也推出新的产品，ST的新推出的μPSD系列片内有大容量FLASH（128/256KB）、8/32KB的SRAM、 集成A/D、看门狗、上电复位电路、两路UART、支持在系统编程ISP及在运用中编程IAP等诸多先进特性，迅速被广大51单片机用户接受 。CYGNAL推出了Soc的51系列单片机C8051F系列。集成了A/D D/A电路、看门狗，上电复位电路、I C、SPI、CAN总线、 FLASH技术、JTAG仿真调试，并且最高达到了100MIPS
非51系列单片机在运用较广的有MOTOROLA68HC05/08系列、 MICROCHIP的PIC单片机ATMEL的R单片机。
八位单片机在自动化装置、智能仪器仪表、制约小学语文教学论文、通信、家用电器等领域广泛运用。
3．3 十六位单片机。十六位单片机操作速度及数据吞吐能力在性能上比8位机有提高。以INTEL的MCS-96/196系列、TI的MSP430 系列及MOTOROLA的68HC11系列为主 。
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