㈠ 平時所學的51單片機與嵌入式的關系,請深入講解
嵌入式是一個很大,很復雜的知識體系,包括了單片機,微處理器,微控制器,相關的軟體及各種應用系統。而51單片機,包括它的軟體及應用系統只是嵌入式大家族中一個很小,也很初步的部分。可以算是嵌入式的入門或基礎部分吧。當然,學習嵌入式不一定非要經過51單片機的過程。不過在我國,嵌入式的學習一般都是從51單片機(8位)入手,再進入到ARM微處理器(32位),或其它專用微控制器(16位,32位,64位)。
㈡ 嵌入式單片機的應用模式
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
㈢ 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。
㈣ 什麼叫做嵌入式單片機
現在所謂的嵌入式一方面是指物理意義上的嵌入式,可以嵌入到設備內部使用,另一個層面是指那種集成度高,低功耗的產品,包括一些X86架構、ARM架構的主板,單片機也是一種。至於「嵌入式單片機」,我感覺這就是一外行術語。
㈤ ARM技術,嵌入式系統,單片機的簡介和區別
ARM技術是ARM公司的一個產品,是一種CPU架構。其它廠商購買ARM授權的IP後,可以自行添加其它外設,比如I2C/SPI/UART等等,製作成真正的處理器晶元,比如三星的SC2440、NXP的LPC22XX等等。嵌入式系統包括兩部分:硬體和軟體。其中:硬體是以嵌入式處理器為核心的真實的設備的電氣連接;軟體就是指嵌入式軟體。單片機的全稱是:單片微型計算機。是微型處理器的統稱,包括樓主提到的ARM內核處理器,還有諸如51內核單片機、MSP430系列等等。
㈥ 什麼是單片機原理與嵌入式系統
單片機(又稱為微控制器)的出現是計算機發展史上的一個重要里程碑,它以體積小、功能全、性價比高等諸多優點而獨具特色,在工業控制、尖端武器、通信設備、信息處理、家用電器等嵌入式應用領域中獨占鰲頭。51系列單片機是國內目前應用最廣泛的8位單片機之一,經過二十多年的推廣與發展,51系列單片機形成了一個規模龐大、功能齊全、資源豐富的產品群。隨著嵌入式系統、片上系統等概念的提出和普遍接受及應用,51單片機的發展又進入了一個新的階段。許多專用功能晶元的內核集成了51單片機,如AD公司的帶80C51核的數據採集系統晶元ADμC812、TI公司的基於8051核的高性能系統級晶元MCS121X、Cypress公司的兼容8051的智能USB控制晶元EZUSB等,與51系列單片機兼容的微控制器以IP核的方式不斷地出現在FPGA的片上系統中。因此,目前國內眾多高校仍以51單片機作為單片機課程或微機原理課程的基本機型。可謂是「眾人拾柴火焰高」,特別是近年來,基於51單片機的嵌入式實時操作系統的出現與推廣,表明了51系列單片機在今後的許多年中依然會活躍如故,而且在很長一段時間中將占據嵌入式系統產品的低端市場。
本書以51系列單片機為背景,介紹嵌入式系統應用軟硬體設計的基本技術。其主要特點有:
(1) 系統性強。本書分為預備篇、基礎篇、介面篇和應用篇四大部分。基礎篇重點介紹了51單片機的基本知識;介面篇較全面地介紹了單片機的外圍介面硬體設計,這種設計具有普遍的意義;應用篇則突出了以C51為主的嵌入式單片機系統的開發設計。本書還在預備篇中補充介紹了計算機的基礎知識,這樣本書既可以作為單片機與嵌入式系統或類似課程的教材,也可以直接作為學習微機原理課程的教材。
(2) 可讀性強。在內容的編排上注意由淺入深,方便自學,按「必需」、「夠用」、「適用」、「會用」逐步深入,通過典型例題,使學生重點掌握基本原理、基本分析方法和軟硬體設計方法。全書將表格、示意圖與文字描述相結合,使基本理論的表述一目瞭然,便於記憶。
(3) 操作性強。為便於教學,我們將教學大綱中要求的基本內容盡量集中且靠前,其中標有「*」的內容為任選或作為畢業設計、競賽、應用設計時的參考資料。同時本書還配有教學課件,為任課教師在授課時提供一個操作性強的組織形式。
(4) 實踐性強。本書大部分例題或習題,只需最基本的元器件(要求有一台計算機),即可在實驗室或家中完成驗證型和設計型實驗。同時,為更好地方便讀者在學習的過程中能將書本知識與工程實踐相結合,我們還自行開發了一套在系統可編程(ISP)實驗板作為一個實踐平台供讀者配套使用。書中編有實驗指導一章,具有一般的51系列單片機實驗指導作用,亦可以與ISP實驗板相結合作為獨立的實驗教程使用。在編寫選材的過程中,還兼顧到全國大學生電子設計競賽,有許多例子和器件都常能在該競賽中見到,同時還附有歷屆全國大學生電子設計競賽的試題,因此本教材也適合作為該競賽的培訓使用。
(5) 力圖反映新技術的發展。當前非並行匯流排結構的單片機及其應用方式日趨增多,本書順應這一發展趨勢,將串列介面擴展集中到一章講解。C51的普遍採用,使得51單片機的軟體開發效率大幅度提高,本書在應用篇中以較大的篇幅介紹了C51的使用。實時操作系統的採用,使得單片機的發展提高到嵌入式系統的高度,本書介紹了一款小巧的、專為51系列單片機定製的操作系統RTOS——RTX51的Tiny版本,作為一個入門級的學習,希望能起到拋磚引玉的作用。
㈦ 請問單片機是什麼嵌入式又是什麼還有面向對象是什麼意思怎麼理解
單片機到底是什麼呢?就是一個電腦,只不過是微型的,麻雀雖小,五臟俱全:它內部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內存,並行匯流排,還有和硬碟作用相同的存儲器件,不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多,不過價錢也是低的,一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。我們現在用的全自動滾筒洗衣機,排煙罩VCD等等的家電裡面都可以看到它的身影!......它主要是作為控制部分的核心部件。
它是一種在線式實時控制計算機,在線式就是現場控制,需要的是有較強的抗干擾能力,較低的成本,這也是和離線式計算機的(比如家用PC)的主要區別。
單片機是靠程序的,並且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能,尤其是特殊的獨特的一些功能,這是別的器件需要費很大力氣才能做到的,有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列,或者60年代的CD4000系列這些純硬體來搞定的話,電路一定是一塊大PCB板!但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機,結果就會有天壤之別!只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能,高效率,以及高可靠性!
由於單片機對成本是敏感的,所以目前占統治地位的軟體還是最低級匯編語言,它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了,既然這么低級為什麼還要用呢?很多高級的語言已經達到了可視化編程的水平為什麼不用呢?原因很簡單,就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU,也沒有像硬碟那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序裡面即使只有一個按鈕,也會達到幾十K的尺寸!對於家用PC的硬碟來講沒什麼,可是對於單片機來講是不能接受的。單片機在硬體資源方面的利用率必須很高才行,所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理,如果把巨型計算機上的操作系統和應用軟體拿到家用PC上來運行,家用PC的也是承受不了的。 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。
3 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。
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。
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。
4 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。
㈧ 單片機學到什麼程度才可以學嵌入式系統要學那些東西
首先,單片機也是嵌入式的一個分支,所以不能將之分離開來。一般而言,嵌入式學習的進階過程為:
學習單片機作為入門知識,不管是51單片機,還是AVR、PIC等系列單片機都可以作為入門知識來學習。
有一定單片機基礎之後,可以向兩個方向深入。
對於嵌入式,應該掌握以下點:
打好C語言基礎。
學好的數據結構,這十分重要。
學習操作系統原理。
學習ARM體系結構與編程,這個課程可以很好的理解處理器的工作原理及各種外設的驅動開發。
最好深入自學一下UCOS,這是學習操作系統工作原理的好方法。
編程思想很重要,系統設計能力,編碼風格,文檔能力很重要,也要好好學習一下。
(8)嵌入式單片機知識擴展閱讀:
系統特點
可裁剪性。支持開放性和可伸縮性的體系結構。
強實時性。EOS實時性一般較強,可用於各種設備控制中。
統一的介面。提供設備統一的驅動介面。
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。
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。
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。
更好的硬體適應性,也就是良好的移植性。
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。
參考資料來源:網路——嵌入式
㈨ 嵌入式單片機是什麼
嵌入式系統是一個大類,單片機是其中一個重要的子類。嵌入式系統顧名思義就是一個嵌入在其他系統中的系統。例如汽車系統中嵌入姿態控制系統,就可以使汽車駕駛更安全,更有效;電源系統內引入自動控制系統,能夠讓電源工作的更穩定。這里的姿態控制系統和電源的自動控制系統就屬於嵌入式系統。單片機形成的系統一般是用於自動化,工業控制功能的,這些功能一般不會獨立運用,是需要和其他系統配合的,因此從廣義上講,單片機應用一般屬於嵌入式系統的一個分支。目前由於嵌入式系統應用廣泛,因此還有不是單片機的嵌入式系統,例如手機,是在手機的基本功能上(通話、簡訊)加入了應用處理器,使其功能更加強大,但是由於製造工藝的問題,高端手機還不能做到全部一片集成(一片集成的那個是山寨機),但是也屬於嵌入式系統的一個分支。
㈩ 嵌入式和單片機的區別
一、主體不同。
1、嵌入式開發:指在嵌入式操作系統下進行開發,包括在系統化設計指導下的硬體和軟體以及綜合研發。
2、單片機開發:開發能夠保證單片機在十分復雜的計算機與控制環境中可以正常有序的進行程序。
二、特點不同。
1、嵌入式開發:利用分立元件或集成器件進行電路設計、結構設計,再進行軟體編程(通常是高級語言),實驗,經過多輪修改設計、製作,最終完成整個系統的開發。
2、單片機開發:有效完善單片機信息處理功能緩慢的問題,提高信息處理效率與速度,開發改進中央處理器的實際結構,能夠做到同時運行2-3個CPU,從而大大提高單片機的整體性能。
三、優勢不同。
1、嵌入式開發:除暫且分離硬體的EDA研發以外,側重的就是在一定硬體條件下的系統化設計和軟體研發。
2、單片機開發:加強對基於傳統內存讀寫功能的新內存的探索,使其既能實現靜態讀寫又能實現動態讀寫,從而顯著提高存儲性能。