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嵌入式系統的發展史
2015-07-16 15:00:29 新聞來源:草莓視頻下載app黃:深圳市澤創偉業科技有限公司
嵌入(ru)式系(xi)統(tong)(tong)(tong)最初的(de)應(ying)用是基于單片機的(de),大多以(yi)可編(bian)程控(kong)制器的(de)形式出現,具有監測、伺服、設(she)備(bei)指示等功能(neng),通(tong)常應(ying)用于各(ge)類(lei)工業控(kong)制和飛機、導彈等武(wu)器裝備(bei)中(zhong),一般沒有操作系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)支持(chi),只能(neng)通(tong)過(guo)匯編(bian)語言對系(xi)統(tong)(tong)(tong)進行直(zhi)接(jie)控(kong)制,運行結束后再清除內存。這些(xie)裝置雖然已經初步具備(bei)了(le)嵌入(ru)式的(de)應(ying)用特點(dian),但僅僅只是使用8位的(de)CPU芯片來(lai)執行一些(xie)單線程的(de)程序,因(yin)此嚴格地說(shuo)還談(tan)不上(shang)"系(xi)統(tong)(tong)(tong)"的(de)概念。
這(zhe)一階段嵌(qian)入(ru)式系(xi)統(tong)的主要特點是:系(xi)統(tong)結構和功能相對單一,處理(li)效率較(jiao)低(di),存儲容量(liang)較(jiao)小,幾乎沒(mei)有用戶(hu)接口。由于這(zhe)種嵌(qian)入(ru)式系(xi)統(tong)使用簡便、價(jia)格低(di)廉,因而曾經(jing)在工業控制領(ling)域(yu)中得(de)到了非常廣泛的應用,但卻(que)無法滿足(zu)現(xian)今(jin)對執(zhi)行效率、存儲容量(liang)都有較(jiao)高要求的信息家(jia)電等場合的需要。
簡(jian)單操作系統階段(duan)
20世紀(ji)80年(nian)代,隨著微電子工(gong)藝水平的提高,IC制造(zao)商(shang)開始把(ba)嵌入(ru)式應用中所需要的微處理器、I/O接(jie)口(kou)、串行接(jie)口(kou)以及(ji)RAM、ROM等部件(jian)統統集成到一片VLSI中,制造(zao)出面向(xiang)I/O設計的微控制器,并一舉成為(wei)嵌入(ru)式系統領域(yu)中異(yi)軍突(tu)起(qi)的新(xin)秀。與此同(tong)時,嵌入(ru)式系統的程序員也開始基于一些簡單的"操作系統"開發嵌入(ru)式應用軟件(jian),大大縮短了開發周期、提高了開發效率。
這一階段嵌入式系統的(de)(de)主要特點(dian)是:出現了大量高(gao)可靠(kao)、低功耗(hao)的(de)(de)嵌入式CPU(如Power PC等),各(ge)種簡單的(de)(de)嵌入式操作系統開始(shi)出現并得(de)到迅速發展(zhan)。此(ci)時(shi)的(de)(de)嵌入式操作系統雖然還比較簡單,但已經初步(bu)具有(you)了一定(ding)的(de)(de)兼容(rong)性和擴(kuo)展(zhan)性,內(nei)核精巧且效(xiao)率高(gao),主要用來控(kong)制系統負(fu)載以(yi)及(ji)監(jian)控(kong)應用程序的(de)(de)運行。
實時(shi)操(cao)作系統階段
20世紀90年代,在分布控制(zhi)、柔性制(zhi)造、數字化(hua)通(tong)信和信息(xi)家電等巨大需求的(de)(de)牽引下,嵌入式系(xi)(xi)統進(jin)一(yi)步飛速發(fa)展(zhan),而面向(xiang)實時(shi)信號(hao)處(chu)理算(suan)法的(de)(de)DSP產品則向(xiang)著高(gao)(gao)速度(du)、高(gao)(gao)精度(du)、低功耗(hao)的(de)(de)方(fang)向(xiang)發(fa)展(zhan)。隨(sui)著硬件(jian)實時(shi)性要求的(de)(de)提高(gao)(gao),嵌入式系(xi)(xi)統的(de)(de)軟(ruan)件(jian)規(gui)模也不斷擴大,逐漸形(xing)成(cheng)了實時(shi)多(duo)任務(wu)操作系(xi)(xi)統(RTOS),并(bing)開始成(cheng)為嵌入式系(xi)(xi)統的(de)(de)主流。
這(zhe)一階段嵌(qian)入式(shi)系統(tong)的主要特點是:操作(zuo)系統(tong)的實時性得到了(le)很(hen)大改善,已經(jing)能(neng)夠運(yun)行在各種不(bu)同類型(xing)的微處理器上,具(ju)有高度的模(mo)塊(kuai)化和擴展(zhan)性。此時的嵌(qian)入式(shi)操作(zuo)系統(tong)已經(jing)具(ju)備(bei)了(le)文件和目(mu)錄(lu)管理、設備(bei)管理、多任務、網絡、圖(tu)形(xing)用(yong)戶界面(GUI)等功能(neng),并提供了(le)大量(liang)的應用(yong)程(cheng)序接口(API),從(cong)而(er)使得應用(yong)軟件的開發變得更加簡單。
面(mian)向Internet階段
21世紀無疑將(jiang)是一個網(wang)絡的(de)時代,將(jiang)嵌入式系(xi)統(tong)應(ying)用到各(ge)種網(wang)絡環境中去的(de)呼聲自然也越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)高。目前大多(duo)數嵌入式系(xi)統(tong)還(huan)孤立于(yu)Internet之(zhi)外(wai),隨著Internet的(de)進一步發(fa)展,以及(ji)Internet技(ji)術(shu)(shu)與信(xin)息家電、工業控制(zhi)技(ji)術(shu)(shu)等的(de)結合日(ri)益緊(jin)密,嵌入式設備與Internet的(de)結合才是嵌入式技(ji)術(shu)(shu)的(de)真正未來(lai)。
信息(xi)時代和數字時代的(de)到來,為嵌入式(shi)系統(tong)(tong)的(de)發展(zhan)帶(dai)來了巨大的(de)機遇,同(tong)時也(ye)對嵌入式(shi)系統(tong)(tong)廠商提(ti)出了新(xin)的(de)挑戰。目(mu)前,嵌入式(shi)技(ji)術(shu)與Internet技(ji)術(shu)的(de)結(jie)合正在推動著嵌入式(shi)技(ji)術(shu)的(de)飛速(su)發展(zhan),嵌入式(shi)系統(tong)(tong)的(de)研究和應用產(chan)生了如(ru)下新(xin)的(de)顯著變化(hua):
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,優化關鍵算法,降(jiang)低功耗和軟硬(ying)件(jian)成本(ben)。