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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)入式系統(tong)(tong)最初的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)是基于單片機的(de)(de),大多以可編(bian)程(cheng)(cheng)控制器的(de)(de)形式出現,具有監(jian)測、伺服、設(she)備(bei)指(zhi)示等功能,通(tong)常應用(yong)(yong)(yong)于各類工業控制和飛機、導(dao)彈等武器裝備(bei)中,一般沒有操作系統(tong)(tong)的(de)(de)支(zhi)持,只能通(tong)過匯編(bian)語(yu)言對系統(tong)(tong)進行(xing)(xing)直接控制,運行(xing)(xing)結束后再(zai)清除內存。這些(xie)裝置雖然已(yi)經(jing)初步(bu)具備(bei)了嵌(qian)入式的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)特點,但僅僅只是使用(yong)(yong)(yong)8位的(de)(de)CPU芯(xin)片來執行(xing)(xing)一些(xie)單線程(cheng)(cheng)的(de)(de)程(cheng)(cheng)序,因此嚴格地(di)說還(huan)談不(bu)上"系統(tong)(tong)"的(de)(de)概念。
這一階段嵌入式系(xi)統(tong)的主(zhu)要特點是:系(xi)統(tong)結構和功能(neng)相對單一,處理(li)效(xiao)率較(jiao)低,存儲容(rong)量(liang)(liang)較(jiao)小,幾乎沒有(you)(you)用戶(hu)接(jie)口。由(you)于(yu)這種嵌入式系(xi)統(tong)使用簡便、價(jia)格低廉,因而曾經在(zai)工業控制領(ling)域中得到了非常廣泛的應用,但卻(que)無法滿足現今對執(zhi)行(xing)效(xiao)率、存儲容(rong)量(liang)(liang)都有(you)(you)較(jiao)高要求的信息家(jia)電等場合(he)的需要。
簡單操作系統(tong)階段(duan)
20世紀80年代,隨著微(wei)(wei)電子工(gong)藝水(shui)平的提高,IC制造商開(kai)始把嵌(qian)(qian)入式(shi)應(ying)用(yong)中(zhong)所需要的微(wei)(wei)處理器(qi)(qi)、I/O接(jie)口、串行接(jie)口以及RAM、ROM等部件統(tong)(tong)統(tong)(tong)集(ji)成(cheng)到一(yi)片VLSI中(zhong),制造出面向I/O設計的微(wei)(wei)控制器(qi)(qi),并一(yi)舉成(cheng)為嵌(qian)(qian)入式(shi)系(xi)統(tong)(tong)領(ling)域中(zhong)異軍(jun)突(tu)起的新(xin)秀(xiu)。與此(ci)同時,嵌(qian)(qian)入式(shi)系(xi)統(tong)(tong)的程序員也開(kai)始基于一(yi)些簡單的"操作系(xi)統(tong)(tong)"開(kai)發(fa)嵌(qian)(qian)入式(shi)應(ying)用(yong)軟件,大大縮短了開(kai)發(fa)周期、提高了開(kai)發(fa)效率。
這一階(jie)段(duan)嵌入式(shi)系統的(de)主要(yao)特點(dian)是:出現了大量高可靠、低(di)功耗(hao)的(de)嵌入式(shi)CPU(如Power PC等),各種簡單的(de)嵌入式(shi)操作(zuo)系統開始出現并(bing)得到迅速發展(zhan)。此時的(de)嵌入式(shi)操作(zuo)系統雖然還比較(jiao)簡單,但已經初步具有了一定的(de)兼(jian)容性和擴展(zhan)性,內核(he)精巧(qiao)且效率高,主要(yao)用來控制(zhi)系統負載(zai)以及監控應用程序的(de)運行。
實時操作系統階段
20世紀90年代(dai),在分(fen)布控制(zhi)、柔性制(zhi)造、數字化通信和信息家電等巨大需求的(de)(de)(de)(de)牽引下,嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)(xi)統(tong)進一(yi)步飛速發展,而面向實(shi)(shi)時(shi)信號處(chu)理算法(fa)的(de)(de)(de)(de)DSP產品則(ze)向著高(gao)速度(du)、高(gao)精度(du)、低功耗(hao)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向發展。隨(sui)著硬件(jian)實(shi)(shi)時(shi)性要(yao)求的(de)(de)(de)(de)提高(gao),嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)軟件(jian)規模也不斷擴大,逐漸(jian)形成了實(shi)(shi)時(shi)多任(ren)務操(cao)作(zuo)系(xi)(xi)統(tong)(RTOS),并開始成為嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)流。
這一階段(duan)嵌入(ru)式系(xi)統(tong)(tong)的主要(yao)特點是:操作(zuo)系(xi)統(tong)(tong)的實(shi)時性得到了很大改善(shan),已(yi)經能夠運行在各種不同類型(xing)的微(wei)處理(li)(li)器上,具(ju)有高度的模塊化和擴展性。此(ci)時的嵌入(ru)式操作(zuo)系(xi)統(tong)(tong)已(yi)經具(ju)備(bei)了文件和目錄(lu)管理(li)(li)、設(she)備(bei)管理(li)(li)、多任(ren)務、網絡、圖形用(yong)(yong)(yong)戶界面(mian)(GUI)等功能,并提供了大量(liang)的應用(yong)(yong)(yong)程序(xu)接口(API),從而使得應用(yong)(yong)(yong)軟件的開發變得更加簡單(dan)。
面向Internet階段(duan)
21世紀無疑將(jiang)是一(yi)(yi)個(ge)網(wang)絡(luo)的(de)時代,將(jiang)嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統(tong)應用到各種網(wang)絡(luo)環境中去的(de)呼聲(sheng)自然也越來越高。目前大多數嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統(tong)還(huan)孤立于Internet之外,隨著Internet的(de)進一(yi)(yi)步發展(zhan),以及Internet技(ji)術與信息家(jia)電、工業(ye)控制(zhi)技(ji)術等的(de)結合(he)日益緊密,嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)設備(bei)與Internet的(de)結合(he)才是嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)技(ji)術的(de)真(zhen)正(zheng)未來。
信息(xi)時(shi)代(dai)和數字(zi)時(shi)代(dai)的(de)到來,為嵌(qian)入(ru)式(shi)系統(tong)的(de)發(fa)展(zhan)帶來了巨大的(de)機遇(yu),同時(shi)也對嵌(qian)入(ru)式(shi)系統(tong)廠商提出了新(xin)(xin)的(de)挑戰。目前,嵌(qian)入(ru)式(shi)技(ji)術與Internet技(ji)術的(de)結合正在推動(dong)著嵌(qian)入(ru)式(shi)技(ji)術的(de)飛速發(fa)展(zhan),嵌(qian)入(ru)式(shi)系統(tong)的(de)研究和應(ying)用產生了如(ru)下(xia)新(xin)(xin)的(de)顯著變(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(jing)簡系統內核(he),優化關鍵算法,降低功耗和軟硬(ying)件成本。