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ARM嵌入式系统:历史与应用

【摘要】:嵌入式系统的发展大致经历了嵌入式微控制器、嵌入式微处理器和嵌入式数字信号处理器、嵌入式片上系统和以Internet为标志的嵌入式系统等阶段。嵌入式系统的出现最初是基于单片机的,这一阶段的嵌入式系统硬件是单片机,软件停留在无操作系统阶段,采用汇编语言实现系统的功能。第四阶段是以Internet为标志的嵌入式系统。

嵌入式系统的发展大致经历了嵌入式微控制器、嵌入式微处理器和嵌入式数字信号处理器、嵌入式片上系统和以Internet为标志的嵌入式系统等阶段。

第一阶段是嵌入式微控制器阶段,即单片机(单片微型计算机)时代。嵌入式系统的出现最初是基于单片机的,这一阶段的嵌入式系统硬件是单片机,软件停留在无操作系统阶段,采用汇编语言实现系统的功能。这阶段的主要特点是:系统结构和功能相对单一、处理效率低、存储容量也十分有限,几乎没有用户接口。1976年Intel公司推出了8048单片机,Motorola同时推出了68HC05,Zilog公司推出了Z80系列,这些早期的单片机均含有256B的RAM、4KB的ROM、4个8位并口、1个全双工串行口、两个16位定时器。之后在20世纪80年代初,Intel又进一步完善了8048,在它的基础上研制成功了8051,这在单片机的历史上是值得纪念的一页,迄今为止,8051系列的单片机仍然是最为成功的单片机芯片,在各种产品中有着非常广泛的应用。这些单片机使得汽车、家电、工业机器、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更佳的使用性能:更容易使用、更快、更便宜。这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点,但是这时的应用只是使用8位的芯片,执行一些单线程的程序,还谈不上“系统”的概念。

第二阶段是嵌入式微处理器和嵌入式数字信号处理器阶段。1994年英国ARM公司推出ARM610处理器,1998年美国TI公司的DSP微处理器问世。主要的技术发展方向是:不断扩展对象系统要求的各种外围电路和接口电路,突显其对象的智能化控制能力。这一阶段主要以嵌入式微处理器或嵌入式数字信号处理器为基础、以简单操作系统为核心,主要特点是硬件使用嵌入式微处理器或嵌入式信号处理器,微处理器的种类繁多,通用性比较弱;系统开销小,效率高。(www.chuimin.cn)

第三阶段是片上系统。主要特点是:嵌入式系统能够运行于各种不同类型的微处理器上,兼容性好,操作系统的内核小,效果好。

第四阶段是以Internet为标志的嵌入式系统。嵌入式网络化主要表现在两个方面,一方面是嵌入式处理器集成了网络接口,另一方面是嵌入式设备应用于网络环境中。