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嵌入式系統的發展史
2015-07-16 15:00:29 新聞來源:黃瓜視頻app免費下載:深圳市澤創偉業科技有限公司
嵌入(ru)式系(xi)統最初(chu)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)是基于單片(pian)機的(de)(de)(de)(de),大(da)多以可編(bian)程(cheng)(cheng)控制器(qi)的(de)(de)(de)(de)形式出現,具(ju)有監測、伺服、設備(bei)指示(shi)等功能,通常(chang)應用(yong)(yong)于各(ge)類工業(ye)控制和飛機、導(dao)彈等武(wu)器(qi)裝備(bei)中,一般(ban)沒(mei)有操作系(xi)統的(de)(de)(de)(de)支持,只(zhi)能通過匯(hui)編(bian)語言對系(xi)統進行(xing)直接控制,運行(xing)結束后再清除內存。這些裝置雖然已經初(chu)步具(ju)備(bei)了(le)嵌入(ru)式的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)特(te)點,但僅(jin)僅(jin)只(zhi)是使用(yong)(yong)8位的(de)(de)(de)(de)CPU芯片(pian)來(lai)執行(xing)一些單線程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)程(cheng)(cheng)序,因此嚴格地說還談不(bu)上(shang)"系(xi)統"的(de)(de)(de)(de)概念(nian)。
這(zhe)一階(jie)段(duan)嵌(qian)入式系(xi)統(tong)的主要特點是(shi):系(xi)統(tong)結構和功能相對(dui)單一,處理效(xiao)(xiao)率較低,存儲容量(liang)較小,幾乎沒(mei)有用戶接口(kou)。由于(yu)這(zhe)種嵌(qian)入式系(xi)統(tong)使用簡(jian)便、價格低廉,因而曾(ceng)經在工(gong)業(ye)控制領域(yu)中得到(dao)了非常廣泛的應(ying)用,但卻無法(fa)滿足現今對(dui)執行效(xiao)(xiao)率、存儲容量(liang)都(dou)有較高要求的信息家電等場合的需要。
簡(jian)單操作系(xi)統階段
20世紀80年代(dai),隨著微電子工藝(yi)水平的(de)(de)(de)提高,IC制(zhi)造商開(kai)始把嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式應用中(zhong)所需要(yao)的(de)(de)(de)微處理器(qi)、I/O接口、串行接口以及RAM、ROM等部件(jian)統(tong)(tong)統(tong)(tong)集成到一(yi)(yi)片(pian)VLSI中(zhong),制(zhi)造出面向(xiang)I/O設(she)計的(de)(de)(de)微控制(zhi)器(qi),并一(yi)(yi)舉成為嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式系(xi)統(tong)(tong)領(ling)域中(zhong)異軍突起的(de)(de)(de)新秀。與此同時(shi),嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)程序員也開(kai)始基于一(yi)(yi)些(xie)簡單的(de)(de)(de)"操作系(xi)統(tong)(tong)"開(kai)發嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式應用軟件(jian),大大縮(suo)短了開(kai)發周期、提高了開(kai)發效率。
這一階(jie)段嵌(qian)入(ru)式系(xi)統(tong)的主要特(te)點(dian)是:出(chu)現(xian)了大量高可靠、低功(gong)耗的嵌(qian)入(ru)式CPU(如Power PC等),各種簡(jian)單(dan)的嵌(qian)入(ru)式操作(zuo)系(xi)統(tong)開始(shi)出(chu)現(xian)并得到迅速發(fa)展。此時(shi)的嵌(qian)入(ru)式操作(zuo)系(xi)統(tong)雖然(ran)還比較簡(jian)單(dan),但已經初步(bu)具有了一定的兼容(rong)性(xing)和擴展性(xing),內核精巧且效(xiao)率高,主要用(yong)來控制系(xi)統(tong)負載以及監控應用(yong)程(cheng)序(xu)的運行。
實時操作系統(tong)階段
20世紀90年代,在(zai)分布(bu)控制、柔性(xing)制造(zao)、數字(zi)化(hua)通信(xin)和信(xin)息(xi)家電(dian)等巨大(da)需求的(de)牽引下,嵌(qian)入式系(xi)統(tong)進一步飛速發展,而面向(xiang)實時(shi)(shi)信(xin)號處(chu)理算法的(de)DSP產品則向(xiang)著高(gao)速度、高(gao)精度、低功耗的(de)方向(xiang)發展。隨著硬件(jian)實時(shi)(shi)性(xing)要(yao)求的(de)提高(gao),嵌(qian)入式系(xi)統(tong)的(de)軟件(jian)規模(mo)也(ye)不斷(duan)擴(kuo)大(da),逐漸形(xing)成了實時(shi)(shi)多任務操作系(xi)統(tong)(RTOS),并(bing)開始成為嵌(qian)入式系(xi)統(tong)的(de)主(zhu)流。
這(zhe)一階段嵌入式系統的(de)主要特點(dian)是:操作(zuo)系統的(de)實(shi)時(shi)性(xing)得(de)到(dao)了很大(da)改(gai)善,已經能夠運行在各種不(bu)同類型的(de)微(wei)處理(li)器上,具(ju)有高(gao)度的(de)模(mo)塊化和擴展(zhan)性(xing)。此時(shi)的(de)嵌入式操作(zuo)系統已經具(ju)備了文件和目錄(lu)管理(li)、設(she)備管理(li)、多(duo)任務、網絡、圖形用(yong)戶界(jie)面(mian)(GUI)等(deng)功(gong)能,并提供了大(da)量的(de)應(ying)(ying)用(yong)程序接口(API),從而使得(de)應(ying)(ying)用(yong)軟件的(de)開(kai)發(fa)變得(de)更(geng)加(jia)簡單。
面向Internet階段
21世紀無疑將是(shi)一個(ge)網絡的(de)(de)時(shi)代,將嵌入(ru)(ru)式(shi)(shi)系(xi)統應用到各種網絡環境中去的(de)(de)呼聲自然也(ye)越來越高。目前大多(duo)數(shu)嵌入(ru)(ru)式(shi)(shi)系(xi)統還孤立于Internet之外(wai),隨著(zhu)Internet的(de)(de)進一步發展,以及Internet技(ji)術與(yu)信息(xi)家電、工業控(kong)制技(ji)術等的(de)(de)結(jie)合(he)(he)日益緊密(mi),嵌入(ru)(ru)式(shi)(shi)設備與(yu)Internet的(de)(de)結(jie)合(he)(he)才是(shi)嵌入(ru)(ru)式(shi)(shi)技(ji)術的(de)(de)真正(zheng)未來。
信息時代和數字時代的(de)到來,為嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統(tong)的(de)發展帶來了巨大的(de)機遇,同時也對嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統(tong)廠商提出了新(xin)的(de)挑戰。目前,嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)技術(shu)與Internet技術(shu)的(de)結合正在(zai)推(tui)動著嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)技術(shu)的(de)飛速發展,嵌(qian)入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統(tong)的(de)研究和應用產生(sheng)了如(ru)下新(xin)的(de)顯著變化:
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。
精簡系統(tong)內核,優(you)化(hua)關鍵算法,降低功(gong)耗和軟(ruan)硬件成本。