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嵌入式系統的發展史
2015-07-16 15:00:29 新聞來源:草莓視頻污app:深圳市澤創偉業科技有限公司
嵌(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統最(zui)初(chu)的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)是(shi)基于單(dan)片機的(de),大多以(yi)可編(bian)程(cheng)(cheng)控(kong)制器(qi)的(de)形式(shi)出現,具有(you)監測(ce)、伺服、設備指示等功(gong)能,通常(chang)應(ying)用(yong)(yong)(yong)于各類工業控(kong)制和飛機、導彈等武器(qi)裝(zhuang)備中,一般(ban)沒(mei)有(you)操作系(xi)統的(de)支持,只(zhi)能通過匯編(bian)語言對(dui)系(xi)統進(jin)行(xing)直接(jie)控(kong)制,運行(xing)結束后再清(qing)除內(nei)存(cun)。這些裝(zhuang)置雖然已經初(chu)步具備了嵌(qian)入(ru)式(shi)的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)特點(dian),但僅僅只(zhi)是(shi)使用(yong)(yong)(yong)8位的(de)CPU芯片來執行(xing)一些單(dan)線程(cheng)(cheng)的(de)程(cheng)(cheng)序(xu),因此嚴格地說還談不上"系(xi)統"的(de)概念。
這(zhe)一階段(duan)嵌入(ru)式系統(tong)(tong)的主要特點是:系統(tong)(tong)結構和功能(neng)相(xiang)對單一,處(chu)理效(xiao)率較低,存(cun)儲容量較小,幾乎沒有用(yong)戶接口(kou)。由于這(zhe)種(zhong)嵌入(ru)式系統(tong)(tong)使用(yong)簡(jian)便(bian)、價格低廉,因而曾經(jing)在工業控制(zhi)領域中得(de)到了非常廣泛的應(ying)用(yong),但卻無法滿足現今對執行效(xiao)率、存(cun)儲容量都有較高(gao)要求的信(xin)息(xi)家電等場(chang)合的需(xu)要。
簡單操作(zuo)系(xi)統階段
20世紀80年代,隨(sui)著微電子工藝水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao),IC制(zhi)造商開始把嵌(qian)入(ru)式應(ying)用(yong)中(zhong)(zhong)所需要的(de)(de)(de)微處理器、I/O接口、串(chuan)行接口以(yi)及RAM、ROM等部件統(tong)統(tong)集(ji)成到一(yi)片VLSI中(zhong)(zhong),制(zhi)造出面向I/O設計的(de)(de)(de)微控制(zhi)器,并一(yi)舉成為嵌(qian)入(ru)式系(xi)統(tong)領域中(zhong)(zhong)異軍突起的(de)(de)(de)新(xin)秀。與(yu)此同時,嵌(qian)入(ru)式系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)程序員也開始基于一(yi)些(xie)簡單的(de)(de)(de)"操作系(xi)統(tong)"開發嵌(qian)入(ru)式應(ying)用(yong)軟件,大大縮短了(le)開發周期、提(ti)高(gao)了(le)開發效率(lv)。
這一(yi)階段嵌入(ru)式系(xi)統(tong)(tong)的主要(yao)特點是:出現(xian)了大量高可靠(kao)、低功耗的嵌入(ru)式CPU(如(ru)Power PC等),各種簡單的嵌入(ru)式操作(zuo)系(xi)統(tong)(tong)開(kai)始(shi)出現(xian)并得到迅速發展。此時(shi)的嵌入(ru)式操作(zuo)系(xi)統(tong)(tong)雖然還比較簡單,但已經(jing)初步具有了一(yi)定(ding)的兼(jian)容性(xing)和(he)擴展性(xing),內核精巧且(qie)效(xiao)率高,主要(yao)用來控制(zhi)系(xi)統(tong)(tong)負(fu)載以及監控應用程序的運(yun)行。
實時操作系統(tong)階段
20世紀90年(nian)代,在分布控(kong)制(zhi)、柔性制(zhi)造、數字化通信和(he)信息家電等巨大需求的(de)牽引下,嵌入式(shi)系(xi)(xi)統進一(yi)步飛(fei)速(su)發(fa)展,而面(mian)向(xiang)實時信號處理算(suan)法(fa)的(de)DSP產品則向(xiang)著(zhu)高(gao)速(su)度、高(gao)精度、低(di)功(gong)耗的(de)方向(xiang)發(fa)展。隨著(zhu)硬件實時性要求的(de)提高(gao),嵌入式(shi)系(xi)(xi)統的(de)軟(ruan)件規模也不斷(duan)擴大,逐漸(jian)形成了實時多任務(wu)操作系(xi)(xi)統(RTOS),并開始成為嵌入式(shi)系(xi)(xi)統的(de)主流。
這(zhe)一階段嵌入式系(xi)(xi)統(tong)的(de)主要(yao)特點是:操作(zuo)系(xi)(xi)統(tong)的(de)實時性得(de)到(dao)了(le)(le)很(hen)大改善,已經能(neng)夠運行在各(ge)種不同類型(xing)的(de)微處理器上,具(ju)有高度的(de)模塊化和擴展(zhan)性。此時的(de)嵌入式操作(zuo)系(xi)(xi)統(tong)已經具(ju)備(bei)了(le)(le)文件和目錄管(guan)理、設備(bei)管(guan)理、多(duo)任務(wu)、網(wang)絡、圖形用戶界(jie)面(mian)(GUI)等功能(neng),并提供了(le)(le)大量的(de)應用程序(xu)接口(API),從而(er)使得(de)應用軟件的(de)開(kai)發(fa)變得(de)更加簡單(dan)。
面向Internet階段(duan)
21世紀無疑將是一個(ge)網絡的(de)時代,將嵌(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統應用到各種網絡環境中去的(de)呼聲自然也(ye)越來(lai)越高。目(mu)前大(da)多數(shu)嵌(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統還孤(gu)立(li)于Internet之外(wai),隨著(zhu)Internet的(de)進一步發展(zhan),以及Internet技(ji)術(shu)與信息家(jia)電、工業控制技(ji)術(shu)等的(de)結合日益緊(jin)密(mi),嵌(qian)入(ru)式(shi)設備與Internet的(de)結合才是嵌(qian)入(ru)式(shi)技(ji)術(shu)的(de)真正未來(lai)。
信息時(shi)代和數(shu)字時(shi)代的(de)(de)到來(lai),為嵌(qian)入式(shi)(shi)系(xi)統(tong)的(de)(de)發(fa)展(zhan)帶來(lai)了(le)巨大(da)的(de)(de)機遇(yu),同(tong)時(shi)也對嵌(qian)入式(shi)(shi)系(xi)統(tong)廠(chang)商提出了(le)新的(de)(de)挑戰(zhan)。目前(qian),嵌(qian)入式(shi)(shi)技術與Internet技術的(de)(de)結合正在推動著(zhu)嵌(qian)入式(shi)(shi)技術的(de)(de)飛速發(fa)展(zhan),嵌(qian)入式(shi)(shi)系(xi)統(tong)的(de)(de)研(yan)究和應(ying)用(yong)產生了(le)如下新的(de)(de)顯著(zhu)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。
精簡系統內核,優化關鍵算法,降低(di)功耗和軟硬件成本。