⑴ 單片機和嵌入式系統有啥區別
(1)單片機基本結構
單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備構成。
(2)嵌入式系統成部分:
嵌入式系統一般由以下幾組嵌入式微處理器、外圍硬體設備、嵌入式操作系統、特定的應用程序。
嵌入式系統設計的第一步是結合具體的應用,綜合考慮系統對成本、性能、可擴展性、開發周期等各個方面的要求,確定系統的主控器件,並以之為核心搭建系統硬體平台。
單片機是眾多嵌入式處理器的一種,目前通用的理解是,嵌入式主要是指ARMDSP等處理器.而嵌入式系統是指實現了一定功能的電路的軟硬體的集合。
單片機與autoCAD的聯系就不是很大,因為單片機是一種控制領域用的微控制晶元,而autoCAD是機械或者建築行業用的一種應用設計軟體。
⑵ 嵌入式與單片機之間的關系是什麼
嵌入式與單片機之間的關系如下:
嵌入式系統是一個大類,單片機是其中一個重要的子類。嵌式系統像是一個完整的計算機,而單片機更像是一個沒有外設的計算機。
以前單片機包括的東西並不算多,兩者的硬體區別較為明顯。但是,隨著半導體技術的突飛猛進,現在各種硬體功能都能被做進單片機之中。所以,嵌入式系統和單片機之間的硬體區別越來越小,分界線也越來越模糊。
於是,人們傾向於在軟體上進行區分。
從軟體上,行業里經常把晶元中不帶MMU(memory management unit,內存管理單元)從而不支持虛擬地址,只能裸奔或運行RTOS(實時操作系統,例如ucos、華為LiteOS、RT-Thread、freertos等)的system,叫做單片機(如STM32、NXP LPC系列、NXP imxRT1052系列等)。
同時,把晶元自帶MMU可以支持虛擬地址,能夠跑Linux、Vxworks、WinCE、Android這樣的「高級」操作系統的system,叫做嵌入式。
在某些時候,單片機本身已經足夠強大,可以作為嵌入式系統使用。它的成本更低,開發和維護的難度相對較小,尤其是針對一些針對性更強的應用。而嵌入式系統理論上性能更強,應用更廣泛,但復雜度高,開發難度大。
嵌入式,一般是指嵌入式系統,嵌入式開發,就是對嵌入式系統的開發。IEEE(美國電氣和電子工程師協會)對嵌入式系統的定義是:「用於控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置」。
國內學術界的定義更為具體一些,也更容易理解:嵌入式系統,是以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟體硬體可裁剪,適用於對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。 以應用為中心,說明嵌入式系統是有明確實際用途的。
以計算機技術為基礎,說明它其實就是一種特殊的計算機。軟硬體可裁剪,說明它有很強的靈活性和可定製能力。
嵌入式系統的核心,就是嵌入式處理器。嵌入式處理器一般分為以下幾種典型類型: 嵌入式微控制器MCU(Micro Control Unit) MCU內部集成ROM/RAM、匯流排邏輯、定時/計數器、看門狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等。典型代表是8051、8096、C8051F等。
嵌入式DSP處理器(Digital Signal Processor) DSP處理器專門用於信號處理,在系統結構和指令演算法進行了特殊設計。在數字濾波、FFT、頻譜分析中廣泛應用。
典型代表是TI(德州儀器)公司的TMS320C2000/C5000系列。 嵌入式微處理器MPU(Micro Processor Unit) MPU由通用處理器演變而來,具有較高的性能,擁有豐富的外圍部件介面。典型代表是AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、MIPS、ARM系列等。
此外,還有嵌入式片上系統SoC(System on Chip)和可編程片上系統SoPC(System on a Programmable Chip)。 我們的單片機,就屬於上述的第一種——MCU(嵌入式微控制器)。
單片機,又稱為單片微控制器,英文叫Single-Chip Microcomputer。它其實就是一種集成電路晶元,是通過超大規模集成電路技術,將CPU、RAM、ROM、輸入輸出和中斷系統、定時器/計數器等功能,塞進一塊矽片上,變成一個超小型的計算機。
單片機技術從上世紀70年代末誕生,早期的時候是4位,後來發展為8位,16位,32位。它真正崛起,是在8位時代。
8位單片機功能很強,被廣泛應用於工業控制、儀器儀表、家電汽車等領域。我們在研究單片機的時候,經常會聽到兩個詞——51單片機、STM32。我來介紹一下它們究竟是什麼。
51單片機,其實就是一系列單片機的統稱。該系列單片機,兼容Intel8031指令系統。它們的始祖,是Intel(英特爾)的8004單片機。
STM32,是意法半導體公司推出的基於ARM Cortex-M內核的通用型單片機。STM32的硬體配置可以滿足大部分的物聯網開發需求,開發工具和相關的文檔資料齊全,已經成為目前單片機學習的首選對象。
⑶ 嵌入式和單片機的區別
一、什麼是嵌入式
按照歷史性、本質性、普遍性要求,嵌入式系統應定義為:「嵌入到對象體系中的專用計算機系統」。「嵌入性」、「專用性」與「計算機系統」是嵌入式系統的三個基本要素。對象系統則是指嵌入式系統所嵌入的宿主系統。
嵌入式系統特點
1)可裁剪性。支持開放性和可伸縮性的體系結構。
2)強實時性。EOS實時性一般較強,可用於各種設備控制中。
3)統一的介面。提供設備統一的驅動介面。
4)操作方便、簡單、提供友好的圖形GUI和圖形界面,追求易學易用。提供強大的網路功能,支持TCP/IP協議及其他協議,提供TCP/UDP/IP/PPP協議支持及統一的MAC訪問層介面,為各種移動計算設備預留介面。
5)強穩定性,弱交互性。嵌入式系統一旦開始運行就不需要用戶過多的干預、這就要負責系統管理的EOS具有較強的穩定性。嵌入式操作系統的用戶介面一般不提供操作命令,它通過系統的調用命令向用戶程序提供服務。
6)固化代碼。在嵌入式系統中,嵌入式操作系統和應用軟體被固化在嵌入式系統計算機的ROM中。
7)更好的硬體適應性,也就是良好的移植性。
8)嵌入式系統和具體應用有機地結合在一起,它的升級換代也是和具體產品同步進行,因此嵌入式系統產品一旦進入市場,具有較長的生命周期。
嵌入式和單片機的區別是什麼?兩者有什麼聯系
二、什麼是單片機
什麼是單片機呢?一般我們將單片微型計算機簡稱為單片機,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。相當於一個微型的計算機,和計算機相比,單片機只缺少了I/O設備。是一種典型的嵌入式微控制器。
單片機硬體特性
1、主流單片機包括CPU、4KB容量的RAM、128 KB容量的ROM、 2個16位定時/計數器、4個8位並行口、全雙工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。
2、系統結構簡單,使用方便,實現模塊化;
3、單片機可靠性高,可工作到10^6 ~10^7小時無故障;
4、處理功能強,速度快。
5、低電壓,低功耗,便於生產攜帶型產品6、控制功能強7、環境適應能力強
⑷ 什麼叫嵌入式系統 它與單片機的關系如何
嵌入式系統(Embedded
system),是一種「完全嵌入受控器件內部,為特定應用而設計的專用計算機系統。與單片機關系密切,可以說凡事單片機作為控制器的產品都是嵌入式系統,當然嵌入式系統不僅僅是單片機的應用,還包括ARM、DSP等高級處理器的應用系統。
⑸ 單片機是什麼
單片機是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),由運算器,控制器,存儲器,輸入輸出設備等構成,相當於一個微型的計算機。與應用在個人電腦中的通用型微處理器相比,它更強調自供應(不用外接硬體)和節約成本。它的最大優點是體積小,可放在儀表內部,但存儲量小,輸入輸出介面簡單,功能較低。由於其發展非常迅速,舊的單片機的定義已不能滿足,所以在很多應用場合被稱為范圍更廣的微控制器;已經從上世紀80年代的4位、8位單片機,發展到現在的32位甚至64位的高速單片機。[1]
中文名
單片機
外文名
Microcontroller Unit
性質
嵌入式微控制器
優點
體積小、質量輕、價格便宜
組成
運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備
種類
3種
類別
電路晶元
相關概述
單片微型計算機簡稱單片機,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit), 常用英文字母的縮寫MCU表示單片機。單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。單片機由運算器,控制器,存儲器,輸入輸出設備構成,相當於一個微型的計算機(最小系統),和計算機相比,單片機缺少了外圍設備等。概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。它最早是被用在工業控制領域。
單片機
由於單片機在工業控制領域的廣泛應用,單片機由僅有CPU的專用處理器晶元發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個晶元中,使計算機系統更小,更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。
INTEL的8080是最早按照這種思想設計出的處理器,當時的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051,此後在8051上發展出了MCS51系列單片機系統。因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。盡管2000年以後ARM已經發展出了32位的主頻超過300M的高端單片機,直到現在基於8051的單片機還在廣泛的使用。在很多方面單片機比專用處理器更適合應用於嵌入式系統,因此它得到了廣泛的應用。事實上單片機是世界上數量最多處理器,隨著單片機家族的發展壯大,單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。
現代人類生活中所用的幾乎每件有電子器件的產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及滑鼠等電子產品中都含有單片機。 汽車上一般配備40多片單片機,復雜的工業控制系統上甚至可能有數百片單片機在同時工作。
應用分類
單片機作為計算機發展的一個重要分支領域,根據發展情況,從不同角度單片機大致可以分為通用型/專用型、匯流排型/非匯流排型及工控型/家電型。
通用/專用型
這是按單片機適用范圍來區分的。例如,80C51是通用型單片機,它不是為某種專用途設計的;專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的,例如為了滿足電子體溫計的要求,在片內集成ADC介面等功能的溫度測量控制電路。
匯流排型/非匯流排型
這是按單片機是否提供並行匯流排來區分的。匯流排型單片機普遍設置有並行地址匯流排、數據匯流排、控制匯流排,這些引腳用以擴展並行外圍器件都可通過串列口與單片機連接,另外,許多單片機已把所需要的外圍器件及外設介面集成一片內,因此在許多情況下可以不要並行擴展匯流排,大大減省封裝成本和晶元體積,這類單片機稱為非匯流排型單片機。
工控型/家用型
這是按照單片機大致應用的領域進行區分的。一般而言,工控型定址范圍大,運算能力強;用於家電的單片機多為專用型,通常是小封裝、低價格,外圍器件和外設介面集成度高。 顯然,上述分類並不是惟一的和嚴格的。例如,80C51類單片機既是通用型又是匯流排型,還可以作工控用。
相關歷史
單片機誕生於20世紀70年代末,經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。
起初模型
單片機
SCM即單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)階段,主要是尋求最佳的單片形態嵌入式系統的最佳體系結構。「創新模式」獲得成功,奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌入式系統獨立發展道路上,Intel公司功不可沒。
MCU即微控制器(Micro Controller Unit)階段,主要的技術發展方向是:不斷擴展滿足嵌入式應用時,對象系統要求的各種外圍電路與介面電路,突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關,因此,發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看,Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面,最著名的廠家當數Philips公司。
Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢,將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此,當我們回顧嵌入式系統發展道路時,不要忘記Intel和Philips的歷史功績。
SoC即嵌入式系統(System on Chip)尋求應用系統在晶元上的最大化解決使得專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展,基於SoC的單片機應用系統設計會有越來越大的發展。因此,對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統。
單片機發展史
1971年intel公司研製出世界上第一個4位的微處理器;Intel公司的霍夫研製成功世界上第一塊4位微處理器晶元Intel 4004,標志著第一代微處理器問世,微處理器和微機時代從此開始。因發明微處理器,霍夫被英國《經濟學家》雜志列為「二戰以來最有影響力的7位科學家」之一 。
1971年11月,Intel推出MCS-4微型計算機系統(包括4001 ROM晶元、4002 RAM晶元、4003移位寄存器晶元和4004微處理器 )其中4004包含2300個晶體管,尺寸規格為3mm×4mm,計算性能遠遠超過當年的ENIAC,最初售價為200美元。
1972年4月,霍夫等人開發出第一個8位微處理器Intel 8008。由於8008採用的是P溝道MOS微處理器,因此仍屬第一代微處理器。
1973年intel公司研製出8位的微處理器8080;1973年8月,霍夫等人研製出8位微處理器Intel 8080,以N溝道MOS電路取代了P溝道,第二代微處理器就此誕生。
主頻2MHz的8080晶元運算速度比8008快10倍,可存取64KB存儲器,使用了基於6微米技術的6000個晶體管,處理速度為0.64MIPS(Million Instructions Per Second )。
1975年4月,MITS發布第一個通用型Altair 8800,售價375美元,帶有1KB存儲器。這是世界上第一台微型計算機。
1976年intel公司研製出MCS-48系列8位的單片機,這也是單片機的問世。Zilog公司於1976年開發的Z80微處理器,廣泛用於微型計算機和工業自動控制設備。當時,Zilog、Motorola和Intel在微處理器領域三足鼎立。
20世紀80年代初,Intel公司在MCS-48系列單片機的基礎上,推出了MCS-51系列8位高檔單片機。MCS-51系列單片機無論是片內RAM容量,I/O口功能,系統擴展方面都有了很大的提高。
⑹ 2. 單片機是不是嵌入式系統它與ARM嵌入式系統有何異同
一般的說,單片機是採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計時器等功能(可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的計算機系統,它的正式名稱叫微控制器(MCU)。
IEEE對嵌入式系統的定義是「用於控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置」,因此所有單片機系統都可以稱為嵌入式系統,ARM只是其中一種,例如飛利浦公司的LPC2000系統就是著名的32位的ARM單片機。ARM與傳統單片機的最大不同在於指令集,傳統的單片機如51系列使用的是復雜指令集(CISC),且不具備指令流水線。而ARM使用的是精簡指令集(RISC,而且使用了至少3級流水線。這使得ARM的製造成本和運行效率相對51有著明顯的優勢。
另外,傳統的單片機一般都是8位機,而ARM是32位機。32bit數據的加減法,51需要多次處理,而在ARM中只需要1個指令。而且ARM的編譯器相對傳統單片機來說,易用性大大加強,比較流行的編譯工具有IAR,RVCT,ADS,ARM-GCC等。
⑺ 單片機和嵌入式式計算機是一個概念么
不是。單片機是一片晶元,其中集成了計算機系統必須的ram、rom等,及其它組件。
嵌入式計算機一般是以通用CPU為核心,板上集成了計算機系統必須的各個組件。
從架構上來說,單片機的結構等同於嵌入式計算機主板,區別在於一個集成在晶元內,一個在板上。當然嵌入式計算機功能與復雜程序遠高於單片機。
⑻ 單片機到底屬不屬於嵌入式系統
單片機屬於嵌入式系統
嵌入式系統是用來控制或者監視機器、裝置、工廠等大規模設備的系統。國內普遍認同的嵌入式系統定義為:以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟硬體可裁剪,適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統。通常,嵌入式系統是一個控製程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上,所有帶有數字介面的設備,如手錶、微波爐、錄像機、汽車等,都使用嵌入式系統,有些嵌入式系統還包含操作系統,但大多數嵌入式系統都是由單個程序實現整個控制邏輯。
嵌入式系統的核心是由一個或幾個預先編程好以用來執行少數幾項任務的微處理器或者單片機組成。與通用計算機能夠運行用戶選擇的軟體不同,嵌入式系統上的軟體通常是暫時不變的;所以經常稱為「固件」。
⑼ 51單片機屬於嵌入式系統嗎
是的,目前有兩種微處理器,分別是通用微處理器和嵌入式微處理器,
通用微處理器有:
4位:Intel公司的4004,4040等
8位:Intel公司的8008、8080,Motorola公司的6800系列,Zilog公司Z80系列,NS公司的NSC800系列等
16位:Intel公司的8086、80286,Thompson公司68200等
32位:NS公司的32000,Intel公司的80386,80486等
64位:Intel公司Pentium II、III、IV,APPLE公司的PowerPC G5等
嵌入式微處理器有:
4位:TI公司的TMS1000,NS的COP系列等
8位:Intel公司的8048/49/50、8051/52,Motorola公司
的6800系列,Zilog公司Z8系列,ATMEL公司的89C51/52、89C1051/2051,MICROCHIP公司的PIC系列等
16位:Intel公司的8096/97,Thompson公司68200等
32位:ARM公司的ARM7、ARM9、ARM10核的CPU等
64位:ARM公司的ARM11,MIPS公司的R2000、R3000等
可以看出51系列單片機是嵌入式微處理器。