(文章来源:千家网)
对于嵌入式和单片机,一听到它们,我们就会联想到插满芯片和针脚的电路板。对于电子计算机类的学生,这两个名词可能就不那么陌生了,它们和硬件系统有着非常密切的关系。许多人都分不清嵌入式和单片机机的区别,今天就给大家做过简单的科普。
嵌入式 首先,我们来了解下嵌入式。嵌入式,一般是指嵌入式系统,嵌入式开发,就是对嵌入式系统的开发。ieee(美国电气和电子工程师协会)对嵌入式系统的定义是:“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。国内学术界的定义更为具体一些,也更容易理解:嵌入式系统,是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,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。
嵌入式系统的核心,就是嵌入式处理器。嵌入式处理器一般分为以下几种典型类型: 嵌入式微控制器mcu(micro control unit) mcu内部集成rom/ram、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、i/o、串口、a/d、d/a、flash等。典型代表是8051、8096、c8051f等。 嵌入式dsp处理器(digital signal processor) dsp处理器专门用于信号处理,在系统结构和指令算法进行了特殊设计。在数字滤波、fft、频谱分析中广泛应用。
典型代表是ti(德州仪器)公司的tms320c2000/c5000系列。 嵌入式微处理器mpu(micro processor unit) mpu由通用处理器演变而来,具有较高的性能,拥有丰富的外围部件接口。典型代表是am186/88、386ex、sc-400、powerpc、mips、arm系列等。 此外,还有嵌入式片上系统soc(system on chip)和可编程片上系统sopc(system on a programmable chip)。 我们的单片机,就属于上述的第一种——mcu(嵌入式微控制器)。
单片机,又称为单片微控制器,英文叫single-chip microcomputer。它其实就是一种集成电路芯片,是通过超大规模集成电路技术,将cpu、ram、rom、输入输出和中断系统、定时器/计数器等功能,塞进一块硅片上,变成一个超小型的计算机。
单片机技术从上世纪70年代末诞生,早期的时候是4位,后来发展为8位,16位,32位。它真正崛起,是在8位时代。8位单片机功能很强,被广泛应用于工业控制、仪器仪表、家电汽车等领域。我们在研究单片机的时候,经常会听到两个词——51单片机、stm32。我来介绍一下它们究竟是什么。
51单片机,其实就是一系列单片机的统称。该系列单片机,兼容intel 8031指令系统。它们的始祖,是intel(英特尔)的8004单片机。stm32,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。stm32的硬件配置可以满足大部分的物联网开发需求,开发工具和相关的文档资料齐全,已经成为目前单片机学习的首选对象。
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。
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