單片機起源於

㈠ 單片機是什麼嵌入式操作系統是什麼它們一樣嗎

單片機與嵌入式系統

一、現代計算機的技術發展史

1.始於微型機時代的嵌入式應用

電子數字計算機誕生於1946年，在其後漫長的歷史進程中，計算機始終是供養在特殊的機房中，實現數值計算的大型昂貴設備。直到20世紀70年代，微處理器的出現，計算機才出現了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性特點，迅速走出機房；基於高速數值解算能力的微型機，表現出的智能化水平引起了控制專業人士的興趣，要求將微型機嵌入到一個對象體系中，實現對象體系的智能化控制。例如，將微型計算機經電氣加固、機械加固，並配置各種外圍介面電路，安裝到大型艦船中構成自動駕駛儀或輪機狀態監測系統。這樣一來，計算機便失去了原來的形態與通用的計算機功能。為了區別於原有的通用計算機系統，把嵌入到對象體系中，實現對象體系智能化控制的計算機，稱作嵌入式計算機系統。因此，嵌入式系統誕生於微型機時代，嵌入式系統的嵌入性本質是將一個計算機嵌入到一個對象體系中去，這些是理解嵌入式系統的基本出發點。

2.現代計算機技術的兩大分支

由於嵌入式計算機系統要嵌入到對象體系中，實現的是對象的智能化控制，因此，它有著與通用計算機系統完全不同的技術要求與技術發展方向。通用計算機系統的技術要求是高速、海量的數值計算；技術發展方向是匯流排速度的無限提升，存儲容量的無限擴大。而嵌入式計算機系統的技術要求則是對象的智能化控制能力；技術發展方向是與對象系統密切相關的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。

早期，人們勉為其難地將通用計算機系統進行改裝，在大型設備中實現嵌入式應用。然而，對於眾多的對象系統（如家用電器、儀器儀表、工控單元……），無法嵌入通用計算機系統，況且嵌入式系統與通用計算機系統的技術發展方向完全不同，因此，必須獨立地發展通用計算機系統與嵌入式計算機系統，這就形成了現代計算機技術發展的兩大分支。

如果說微型機的出現，使計算機進入到現代計算機發展階段，那麼嵌入式計算機系統的誕生，則標志了計算機進入了通用計算機系統與嵌入式計算機系統兩大分支並行發展時代，從而導致20世紀末，計算機的高速發展時期。

3.兩大分支發展的里程碑事件

通用計算機系統與嵌入式計算機系統的專業化分工發展，導致20世紀末、21世紀初，計算機技術的飛速發展。計算機專業領域集中精力發展通用計算機系統的軟、硬體技術，不必兼顧嵌入式應用要求，通用微處理器迅速從286、386、486到奔騰系列；操作系統則迅速擴張計算機基於高速海量的數據文件處理能力，使通用計算機系統進入到盡善盡美階段。

嵌入式計算機系統則走上了一條完全不同的道路，這條獨立發展的道路就是單晶元化道路。它動員了原有的傳統電子系統領域的廠家與專業人士，接過起源於計算機領域的嵌入式系統，承擔起發展與普及嵌入式系統的歷史任務，迅速地將傳統的電子系統發展到智能化的現代電子系統時代。

因此，現代計算機技術發展的兩大分支的里程碑意義在於：它不僅形成了計算機發展的專業化分工，而且將發展計算機技術的任務擴展到傳統的電子系統領域，使計算機成為進入人類社會全面智能化時代的有力工具。

二、嵌入式系統的定義與特點

如果我們了解了嵌入式（計算機）系統的由來與發展，對嵌入式系統就不會產生過多的誤解，而能歷史地、本質地、普遍適用地定義嵌入式系統。

1.嵌入式系統的定義

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。

2.嵌入式系統的特點

嵌入式系統的特點與定義不同，它是由定義中的三個基本要素衍生出來的。不同的嵌入式系統其特點會有所差異。與「嵌入性」的相關特點：由於是嵌入到對象系統中，必須滿足對象系統的環境要求，如物理環境（小型）、電氣/氣氛環境（可靠）、成本（價廉）等要求。與「專用性」的相關特點：軟、硬體的裁剪性；滿足對象要求的最小軟、硬體配置等。與「計算機系統」的相關特點：嵌入式系統必須是能滿足對象系統控制要求的計算機系統。與上兩個特點相呼應，這樣的計算機必須配置有與對象系統相適應的介面電路。

另外，在理解嵌入式系統定義時，不要與嵌入式設備相混淆。嵌入式設備是指內部有嵌入式系統的產品、設備，例如，內含單片機的家用電器、儀器儀表、工控單元、機器人、手機、PDA等。

3.嵌入式系統的種類與發展

按照上述嵌入式系統的定義，只要滿足定義中三要素的計算機系統，都可稱為嵌入式系統。嵌入式系統按形態可分為設備級（工控機）、板級（單板、模塊）、晶元級（MCU、SoC）。

有些人把嵌入式處理器當作嵌入式系統，但由於嵌入式系統是一個嵌入式計算機系統，因此，只有將嵌入式處理器構成一個計算機系統，並作為嵌入式應用時，這樣的計算機系統才可稱作嵌入式系統。

嵌入式系統與對象系統密切相關，其主要技術發展方向是滿足嵌入式應用要求，不斷擴展對象系統要求的外圍電路（如ADC、DAC、PWM、日歷時鍾、電源監測、程序運行監測電路等），形成滿足對象系統要求的應用系統。因此，嵌入式系統作為一個專用計算機系統，要不斷向計算機應用系統發展。因此，可以把定義中的專用計算機系統引伸成，滿足對象系統要求的計算機應用系統。

三、嵌入式系統的獨立發展道路

1.單片機開創了嵌入式系統獨立發展道路

嵌入式系統雖然起源於微型計算機時代，然而，微型計算機的體積、價位、可靠性都無法滿足廣大對象系統的嵌入式應用要求，因此，嵌入式系統必須走獨立發展道路。這條道路就是晶元化道路。將計算機做在一個晶元上，從而開創了嵌入式系統獨立發展的單片機時代。

在探索單片機的發展道路時，有過兩種模式，即「∑模式」與「創新模式」。「∑模式」本質上是通用計算機直接晶元化的模式，它將通用計算機系統中的基本單元進行裁剪後，集成在一個晶元上，構成單片微型計算機；「創新模式」則完全按嵌入式應用要求設計全新的，滿足嵌入式應用要求的體系結構、微處理器、指令系統、匯流排方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照創新模式發展起來的單片形態的嵌入式系統（單片微型計算機）。MCS-51是在MCS-48探索基礎上，進行全面完善的嵌入式系統。歷史證明，「創新模式」是嵌入式系統獨立發展的正確道路，MCS-51的體系結構也因此成為單片嵌入式系統的典型結構體系。

2.單片機的技術發展史

單片機誕生於20世紀70年代末，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。

1.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。

2.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。

3.單片機是嵌入式系統的獨立發展之路，向MCU階段發展的重要因素，就是尋求應用系統在晶元上的最大化解決；因此，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較大的發展。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。

四、嵌入式系統的兩種應用模式

嵌入式系統的嵌入式應用特點，決定了它的多學科交叉特點。作為計算機的內含，要求計算機領域人員介入其體系結構、軟體技術、工程應用方面的研究。然而，了解對象系統的控制要求，實現系統控制模式必須具備對象領域的專業知識。因此，從嵌入式系統發展的歷史過程，以及嵌入式應用的多樣性中，可以了解到客觀上形成的兩種應用模式。

1.客觀存在的兩種應用模式

嵌入式計算機系統起源於微型機時代，但很快就進入到獨立發展的單片機時代。在單片機時代，嵌入式系統以器件形態迅速進入到傳統電子技術領域中，以電子技術應用工程師為主體，實現傳統電子系統的智能化，而計算機專業隊伍並沒有真正進入單片機應用領域。因此，電子技術應用工程師以自己習慣性的電子技術應用模式，從事單片機的應用開發。這種應用模式最重要的特點是：軟、硬體的底層性和隨意性；對象系統專業技術的密切相關性；缺少計算機工程設計方法。

雖然在單片機時代，計算機專業淡出了嵌入式系統領域，但隨著後PC時代的到來，網路、通信技術得以發展；同時，嵌入式系統軟、硬體技術有了很大的提升，為計算機專業人士介入嵌入式系統應用開辟了廣闊天地。計算機專業人士的介入，形成的計算機應用模式帶有明顯的計算機的工程應用特點，即基於嵌入式系統軟、硬體平台，以網路、通信為主的非嵌入式底層應用。

2.兩種應用模式的並存與互補

由於嵌入式系統最大、最廣、最底層的應用是傳統電子技術領域的智能化改造，因此，以通曉對象專業的電子技術隊伍為主，用最少的嵌入式系統軟、硬體開銷，以8位機為主，帶有濃重的電子系統設計色彩的電子系統應用模式會長期存在下去。

另外，計算機專業人士會愈來愈多地介入嵌入式系統應用，但囿於對象專業知識的隔閡，其應用領域會集中在網路、通信、多媒體、商務電子等方面，不可能替代原來電子工程師在控制、儀器儀表、機械電子等方面的嵌入式應用。因此，客觀存在的兩種應用模式會長期並存下去，在不同的領域中相互補充。電子系統設計模式應從計算機應用設計模式中，學習計算機工程方法和嵌入式系統軟體技術；計算機應用設計模式應從電子系統設計模式中，了解嵌入式系統應用的電路系統特性、基本的外圍電路設計方法和對象系統的基本要求等。

3.嵌入式系統應用的高低端

由於嵌入式系統有過很長的一段單片機的獨立發展道路，大多是基於8位單片機，實現最底層的嵌入式系統應用，帶有明顯的電子系統設計模式特點。大多數從事單片機應用開發人員，都是對象系統領域中的電子系統工程師，加之單片機的出現，立即脫離了計算機專業領域，以「智能化」器件身份進入電子系統領域，沒有帶入「嵌入式系統」概念。因此，不少從事單片機應用的人，不了解單片機與嵌入式系統的關系，在談到「嵌入式系統」領域時，往往理解成計算機專業領域的，基於32位嵌入式處理器，從事網路、通信、多媒體等的應用。這樣，「單片機」與「嵌入式系統」形成了嵌入式系統中常見的兩個獨立的名詞。但由於「單片機」是典型的、獨立發展起來的嵌入式系統，從學科建設的角度出發，應該把它統一成「嵌入式系統」。考慮到原來單片機的電子系統底層應用特點，可以把嵌入式系統應用分成高端與低端，把原來的單片機應用理解成嵌入式系統的低端應用，含義為它的底層性以及與對象系統的緊耦合。

摘自 單片機與嵌入式系統應用

㈡ 單片機，arm，dsp，PLC，CPLD分別用於什麼場合

ARM（Advanced RISC Machines）是微處理器行業的一家知名企業，設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟體。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用於多種領域，比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式應用等。是單片機的一種，取名為ARM實際是一個公司（精確說是蘋果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合資企業）推行出的一種新的處理器架構，而ARM公司並不生產晶元，他們是將研究出的晶元專利出售。ARM主要是用於跑操作系統的處理電路。我們常見的手機，路由器等一般是基於ARM晶元研發的。
DSP數字信號處理(Digital Signal Processing，簡稱DSP)是一門涉及許多學科而又廣泛應用於許多領域的新興學科。20世紀60年代以來，隨著計算機和信息技術的飛速發展，數字信號處理技術應運而生並得到迅速的發展。數字信號處理是一種通過使用數學技巧執行轉換或提取信息，來處理現實信號的方法，這些信號由數字序列表示。
PLC中文名：可編程序控制器，是基於單片機的基礎上研製出來的，起源於1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969 年，美國數字設備公司（DEC）研製出了第一台可編程式控制制器 PDP—14 ，在美國通用汽車公司的生產線上試用成功，首次採用程序化的手段應用於電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱Programmable，是世界上公認的第一台PLC。
CPLD(Complex Programmable Logic Device)復雜可編程邏輯器件，是從PAL和GAL器件發展出來的器件，相對而言規模大，結構復雜，屬於大規模集成電路范圍。是一種用戶根據各自需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。其基本設計方法是藉助集成開發軟體平台，用原理圖、硬體描述語言等方法，生成相應的目標文件，通過下載電纜（「在系統」編程）將代碼傳送到目標晶元中，實現設計的數字系統.

通過上面介紹你可以知道，ARM,DSP,CPLD這三類全是晶元（集成電路）要使用必須要設計好PCB電路板，並同時給他們提供標準的外圍器件如：電源部分、時鍾部分、輸入部分、輸出部分等，然後在按自己的設計要求對他們編程，最終實現要求的動作和控制要求。
而PLC已經將他們集成在一起，成為一個器件，並且有已經定義好的輸入、輸出部分。只需要接上電源，和要求的接線，並輸入梯形圖或語句表程序，就可以直接使用了。

㈢ 嵌入式的最初起源於什麼呢

嵌入式技術是以應用為中心，以計算機技術為基礎，並且軟硬體可裁剪，適用於應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統技術。它最初起源於單片機技術, 是各類數字化的電子、機電產品的核心,主要用於實現對硬體設備的控制、監視或管理等功能。下面就由福州卓躍教育具體介紹。
進入21世紀計算機應用的各行各業中90%左右的開發將涉及到嵌入式開發。全球嵌入式軟體市場年增長率超過12.5％，嵌入式系統帶來的工業年產值達一萬億美無，中國未來三年嵌入式軟體產業將保持40％以上的年復合增長率。
做軟體實際上有高下之分，開發語言從機器語言、匯編到C、C++，再到紅透半邊天的Java、C＃等，該學哪種呢？為什麼有些開發者工資低，而有些開發者千金難求？為什麼3年的Java高級程序員薪水僅僅8k-10k，而一個Linux底層C語言程序員兩年經驗就敢要10k的薪水？

㈣ AVR單片機的發展起源

AVR單片機是 Atmel 公司 1997 年推出的 RISC 單片機。RISC（精簡指令系統計算機）是相對於CISC（復雜指令系統計算機）而言的。RISC 並非只是簡單地去減少指令，而是通過使計算機的結構更加簡單合理而提高運算速度的。RISC 優先選取使用頻率最高的簡單指令，避免復雜指令：並固定指令寬度，減少指令格式和定址方式的種類，從而縮短指令周期，提高運行速度。由於 AVR 採用了 RISC 的這種結構，使AVR系列單片機都具備了1MIPS/MHz（百萬條指令每秒/兆赫茲）的高速處理能力。
早期單片機主要由於工藝及設計水平不高、功耗高和抗干擾性能差等原因，所以採取穩妥方案：即採用較高的分頻系數對時鍾分頻，使得指令周期長，執行速度慢。以後的CMOS單片機雖然採用提高時鍾頻率和縮小分頻系數等措施，但這種狀態並未被徹底改觀(51以及51兼容)。此間雖有某些精簡指令集單片機(RISC)問世，但依然沿襲對時鍾分頻的作法。
AVR單片機的推出，徹底打破這種舊設計格局，廢除了機器周期，拋棄復雜指令計算機(CISC)追求指令完備的做法；採用精簡指令集，以字作為指令長度單位，將內容豐富的操作數與操作碼安排在一字之中(指令集中佔大多數的單周期指令都是如此)，取指周期短，又可預取指令，實現流水作業，故可高速執行指令。當然這種速度上的升躍，是以高可靠性為其後盾的。
AVR單片機硬體結構採取8位機與16位機的折中策略，即採用局部寄存器存堆(32個寄存器文件)和單體高速輸入/輸出的方案(即輸入捕獲寄存器、輸出比較匹配寄存器及相應控制邏輯)。提高了指令執行速度(1Mips/MHz)，克服了瓶頸現象，增強了功能；同時又減少了對外設管理的開銷，相對簡化了硬體結構，降低了成本。故AVR單片機在軟/硬體開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了優化平衡，是高性價比的單片機。
AVR單片機內嵌高質量的Flash程序存儲器，擦寫方便，支持ISP和IAP，便於產品的調試、開發、生產、更新。內嵌長壽命的EEProm可長期保存關鍵數據，避免斷電丟失。片內大容量的RAM不僅能滿足一般場合的使用，同時也更有效的支持使用高級語言開發系統程序，並可像MCS-51單片機那樣擴展外部RAM。
AVR單片機的I/O線全部帶可設置的上拉電阻、可單獨設定為輸入/輸出、可設定（初始）高阻輸入、驅動能力強（可省去功率驅動器件）等特性，使的得I/O口資源靈活、功能強大、可充分利用。
AVR單片機片內具備多種獨立的時鍾分頻器，分別供URAT、I2C、SPI使用。其中與8/16位定時器配合的具有多達10位的預分頻器，可通過軟體設定分頻系數提供多種檔次的定時時間。
AVR單片機獨有的「以定時器/計數器（單）雙向計數形成三角波，再與輸出比較匹配寄存器配合，生成占空比可變、頻率可變、相位可變方波的設計方法(即脈寬調制輸出PWM)更是令人耳目一新。
增強性的高速同/非同步串口，具有硬體產生校驗碼、硬體檢測和校驗偵錯、兩級接收緩沖、波特率自動調整定位（接收時）、屏蔽數據幀等功能，提高了通信的可靠性，方便程序編寫，更便於組成分布式網路和實現多機通信系統的復雜應用，串口功能大大超過MCS-51/96單片機的串口，加之AVR單片機高速，中斷服務時間短，故可實現高波特率通訊。
面向位元組的高速硬體串列介面TWI、SPI。TWI與I2C介面兼容，具備ACK信號硬體發送與識別、地址識別、匯流排仲裁等功能，能實現主/從機的收/發全部4種組合的多機通信。SPI支持主/從機等4種組合的多機通信。
AVR單片機有自動上電復位電路、獨立的看門狗電路、低電壓檢測電路BOD，多個復位源(自動上下電復位、外部復位、看門狗復位、BOD復位)，可設置的啟動後延時運行程序，增強了嵌入式系統的可靠性。
AVR單片機具有多種省電休眠模式，且可寬電壓運行（5-2.7V），抗干擾能力強，可降低一般8位機中的軟體抗干擾設計工作量和硬體的使用量。
AVR系列單片機的選型
AVR單片機系列齊全,可適用於各種不同場合的要求。
AVR單片機有3個檔次：
低檔Tiny系列：主要有Tiny11/12/13/15/26/28等；
中檔AT90S系列：主要有AT90S1200/2313/8515/8535等；(正在淘汰或轉型到Mega中)
高檔ATmega：主要有ATmega8/16/32/64/128（存儲容量為8/16/32/64/128KB）以及ATmega8515/8535等。
AVR器件引腳從8腳到64腳，還有各種不同封裝供選擇。 ⒈型號緊跟的字母，表示電壓工作范圍。帶「V」：1.8-5.5V；若預設，不帶「V」：2.7-5.5V。
例：ATmega48-20AU，不帶「V」表示工作電壓為2.7-5.5V。
⒉後綴的數字部分，表示支持的最高系統時鍾。
例：ATmega48-20AU，「20」表示可支持最高為20MHZ的系統時鍾。
⒊後綴第一（第二）個字母，表示封裝。「P」：DIP封裝，「A」：TQFP封裝，「M」：MLF封裝。
例：ATmega48-20AU，「A」表示TQFP封裝。
⒋後綴最後一個字母，表示應用級別。「C」：商業級，「I」：工業級（有鉛）、「U」工業級（無鉛）。
例：ATmega48-20AU，「U」表示無鉛工業級。ATmega48-20AI，「I」表示有鉛工業級。 該系統模塊的控制核心是AVR高速單片機ATmega8。AVR單片機是新一代基於哈佛結構的高速RISC微控制器，具有速度快、價格低、可靠性高，I/O口線驅動能力強和片內集成外設資源豐富等特點，其內部集成有可進行ISP下載編程的Flash，EEPROM、熔絲位和鎖定位。AVR單片機的ISP下載電纜製作簡單、成本低廉，還有免費的下載軟體（例如PonyProg）支持。PDIUSBD12是一款高性價比USB介面器件，完全符合USB1.l規范，易於與各種微處理器介面。
系統模塊AVR單片機與PDIUSBD12的電路連接如圖1所示。
由圖1看出，由於AVR單片機具有高速性，可利用I/O埠線以軟體方式模擬PDIUSBD12的時序，對其讀寫。這種方式可根據不同的微處理器速度靈活控制PDIUSBD12的時序和地址，無需解碼電路，從而簡化硬體設計，降低成本。
由於ATmega8片內集成了UART，SPI，I2C等介面，該介面模塊可利用這些介面與其他系統通信，使得該介面模塊成為通用的介面轉換器。其系統硬體結構框圖如圖2所示。 AVR已被廣泛用於： 空調控制板 列印機控制板 智能電表 智能手電筒 LED控制屏 醫療設備 GPS

㈤ 嵌入式單片機的簡介

中文名稱：單片機與嵌入式系統
英文名稱：Single Chip Microcomputer & Embedded System 嵌入式系統指的是系統能單獨完成一項功能， 而單片機只是能實現這個目的的一個部分而已。 嵌入式系統是指把一個微處理器「嵌入」到實際的應用系統中從而構成一個嵌入式系統，可分為硬體部分和軟體部分。
其硬體部分主要有以下幾種方式實現：
1.以mpu為核心組成，例如：arm等。
2.以mcu為核心,就是各種各樣的單片機，它主要把處理器和存儲器等部件集成在一塊晶元上。
3.以dsp為核心，主要用來處理語音圖形方面。
4.就是人們所說的sop了。
而軟體部分，有的嵌入式有操作系統，有的沒有。這主要由系統大小來決定。 1.始於微型機時代的嵌入式應用
電子數字計算機誕生於1946年，在其後漫長的歷史進程中，計算機始終是供養在特殊的機房中，實現數值計算的大型昂貴設備。直到20世紀70年代，微處理器的出現，計算機才出現了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機以其小型、價廉、高可靠性特點，迅速走出機房；基於高速數值解算能力的微型機，表現出的智能化水平引起了控制專業人士的興趣，要求將微型機嵌入到一個對象體系中，實現對象體系的智能化控制。例如，將微型計算機經電氣加固、機械加固，並配置各種外圍介面電路，安裝到大型艦船中構成自動駕駛儀或輪機狀態監測系統。這樣一來，計算機便失去了原來的形態與通用的計算機功能。為了區別於原有的通用計算機系統，把嵌入到對象體系中，實現對象體系智能化控制的計算機，稱作嵌入式計算機系統。因此，嵌入式系統誕生於微型機時代，嵌入式系統的嵌入性本質是將一個計算機嵌入到一個對象體系中去，這些是理解嵌入式系統的基本出發點。
2.現代計算機技術的兩大分支
由於嵌入式計算機系統要嵌入到對象體系中，實現的是對象的智能化控制，因此，它有著與通用計算機系統完全不同的技術要求與技術發展方向。通用計算機系統的技術要求是高速、海量的數值計算；技術發展方向是匯流排速度的無限提升，存儲容量的無限擴大。而嵌入式計算機系統的技術要求則是對象的智能化控制能力；技術發展方向是與對象系統密切相關的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。
早期，人們勉為其難地將通用計算機系統進行改裝，在大型設備中實現嵌入式應用。然而，對於眾多的對象系統（如家用電器、儀器儀表、工控單元……），無法嵌入通用計算機系統，況且嵌入式系統與通用計算機系統的技術發展方向完全不同，因此，必須獨立地發展通用計算機系統與嵌入式計算機系統，這就形成了現代計算機技術發展的兩大分支。
如果說微型機的出現，使計算機進入到現代計算機發展階段，那麼嵌入式計算機系統的誕生，則標志了計算機進入了通用計算機系統與嵌入式計算機系統兩大分支並行發展時代，從而導致20世紀末，計算機的高速發展時期。
3.兩大分支發展的里程碑事件
通用計算機系統與嵌入式計算機系統的專業化分工發展，導致20世紀末、21世紀初，計算機技術的飛速發展。計算機專業領域集中精力發展通用計算機系統的軟、硬體技術，不必兼顧嵌入式應用要求，通用微處理器迅速從286、386、486到奔騰系列；操作系統則迅速擴張計算機基於高速海量的數據文件處理能力，使通用計算機系統進入到盡善盡美階段。
嵌入式計算機系統則走上了一條完全不同的道路，這條獨立發展的道路就是單晶元化道路。它動員了原有的傳統電子系統領域的廠家與專業人士，接過起源於計算機領域的嵌入式系統，承擔起發展與普及嵌入式系統的歷史任務，迅速地將傳統的電子系統發展到智能化的現代電子系統時代。
因此，現代計算機技術發展的兩大分支的里程碑意義在於：它不僅形成了計算機發展的專業化分工，而且將發展計算機技術的任務擴展到傳統的電子系統領域，使計算機成為進入人類社會全面智能化時代的有力工具。 1.單片機開創了嵌入式系統獨立發展道路
嵌入式系統雖然起源於微型計算機時代，然而，微型計算機的體積、價位、可靠性都無法滿足廣大對象系統的嵌入式應用要求，因此，嵌入式系統必須走獨立發展道路。這條道路就是晶元化道路。將計算機做在一個晶元上，從而開創了嵌入式系統獨立發展的單片機時代。
在探索單片機的發展道路時，有過兩種模式，即「Σ模式」與「創新模式」。「Σ模式」本質上是通用計算機直接晶元化的模式，它將通用計算機系統中的基本單元進行裁剪後，集成在一個晶元上，構成單片微型計算機；「創新模式」則完全按嵌入式應用要求設計全新的，滿足嵌入式應用要求的體系結構、微處理器、指令系統、匯流排方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照創新模式發展起來的單片形態的嵌入式系統（單片微型計算機）。MCS-51是在MCS-48探索基礎上，進行全面完善的嵌入式系統。歷史證明，「創新模式」是嵌入式系統獨立發展的正確道路，MCS-51的體系結構也因此成為單片嵌入式系統的典型結構體系。
2.單片機的技術發展史
單片機誕生於20世紀70年代末，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段。
1.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。
2.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。
3.單片機是嵌入式系統的獨立發展之路，向MCU階段發展的重要因素，就是尋求應用系統在晶元上的最大化解決；因此，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較大的發展。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。