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到底什么是嵌入式,什么是单片机 时间:2024-05-15      来源:华清远见

要想知道什么是嵌入式,什么是单片机,我们先来看看几个专业术语的概念?

MPU:(Microprocessor Unit)微处理器---->运行linux操作系统

高端处理器,可以运行linux操作系统,Cortex-A系列内核

MCU:Microcontroller Unit;MCU微控制单元

单片机中使用的是MCU,cortex-M系列内核

CPU:中央处理器

GPU:图形处理器

FPU:浮点处理单元

DSP:数据信号处理

什么是嵌入式     

首先,我们来看看什么是嵌入式。

嵌入式,一般是指嵌入式系统,嵌入式开发,其实就是对嵌入式系统的开发。

嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

以应用为中心,说明嵌入式系统是有明确实际用途的,以计算机技术为基础,说明它其实就是一种特殊的计算机,软硬件可裁剪,说明它有很强的灵活性和可定制能力。

专用计算机系统,“专用”所对应的,就是“通用”。我们常用的个人PC、笔记本电脑、数据中心服务器,可以用于多种用途,就是“通用计算机系统”。

嵌入式系统究竟具体应用于哪些“专用”方向呢?

从生活中,看几个实例:

个人通信与娱乐系统:手机、数码相机、音乐播放器、可穿戴电子产品、PSP游戏机

家电类产品:数字电视、扫地机器人、智能家电

办公自动化:打印机,复印机、传真机

医疗电子类产品:生化分析仪、血液分析仪、CT

网络通信类产品:通信类交换设备、网络设备 (交换机、路由器、网络安全)

汽车电子类产品:引擎控制、安全系统、汽车导航与娱乐系统

工业控制类产品:工控机、交互式终端 (POS、ATM)、安全监控、数据采集与传输、仪器仪表

军事及航天类产品:无人机、雷达、作战机器人

以上产品都使用了嵌入式系统。这还只是冰山一角。

可以说,嵌入式系统完完全全地包围了我们,时刻影响着我们的工作和生活。

嵌入式系统,既然是一个计算机系统,那么肯定离不开硬件和软件。

什么是单片机     

51单片机曾经在很长时间里都是市面上最主流、应用最广泛的单片机,占据大量的市场份额。

51单片机其实放在现在毫无技术优势,是一种很老的技术。之所以它的生命力顽强,除了它曾经很流行之外,还有一个原因,就是英特尔公司彻底开放了51内核的版权。

所以,无论任何单位或个人,都可以毫无顾忌地使用51单片机,不用付费,也不用担心版权风险。

此外,51单片机拥有雄厚的存量基础和群众基础。很多老项目都是用的51单片机,出于成本的考虑,有时候只能继续沿用51单片机的技术进行升级。而且,很多老一辈的工程师,都精通51单片机开发技术。所以,51单片机的生命力得以不断延续。STM32单片机,是意法半导体公司推出的基于ARM Cortex-M内核的通用型单片机。

嵌入式和单片机的区别    

从前文的介绍来看,嵌入式系统是一个大类,单片机是其中一个重要的子类。嵌入式系统像是一个完整的计算机,而单片机更像是一个没有外设的计算机。

以前单片机包括的东西并不算多,两者的硬件区别较为明显。但是,随着半导体技术的突飞猛进,现在各种硬件功能都能被做进单片机之中。所以,嵌入式系统和单片机之间的硬件区别越来越小,分界线也越来越模糊。

于是,人们倾向于在软件上进行区分。

从软件上,行业里经常把芯片中不带MMU(memory management unit,内存管理单元)从而不支持虚拟地址,只能裸奔或运行RTOS(实时操作系统,例如ucos、华为LiteOS、RT-Thread、freertos等)的system,叫做单片机(如STM32、NXP LPC系列、NXP imxRT1052系列等)。而把芯片自带MMU可以支持虚拟地址,能够跑Linux、Vxworks、WinCE、Android这样的“高级”操作系统的system,叫做嵌入式。

在某些时候,单片机本身已经足够强大,可以作为嵌入式系统使用。它的成本更低,开发和维护的难度相对较小,尤其是针对一些针对性更强的应用。而嵌入式系统理论上性能更强,应用更广泛,但复杂度高,开发难度大。

 

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