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嵌入式系統的發展史
2015-07-16 15:00:29 新聞來源:草莓視頻app污下載:深圳市澤創偉業科技有限公司
嵌(qian)入式(shi)系統(tong)最(zui)初的(de)(de)應(ying)用是基于單(dan)片(pian)機(ji)的(de)(de),大多(duo)以可編程控(kong)制器的(de)(de)形式(shi)出現,具有監測、伺服、設備(bei)(bei)指示等功(gong)能,通常應(ying)用于各類(lei)工業(ye)控(kong)制和飛機(ji)、導(dao)彈等武器裝備(bei)(bei)中,一般沒有操作系統(tong)的(de)(de)支(zhi)持,只(zhi)能通過匯編語言對系統(tong)進行(xing)直接控(kong)制,運行(xing)結束后再清除內(nei)存。這些裝置雖(sui)然已經初步具備(bei)(bei)了嵌(qian)入式(shi)的(de)(de)應(ying)用特點,但僅(jin)僅(jin)只(zhi)是使用8位的(de)(de)CPU芯片(pian)來執行(xing)一些單(dan)線程的(de)(de)程序,因此嚴格地說還談不上"系統(tong)"的(de)(de)概念。
這一(yi)(yi)階段嵌(qian)入式系統的(de)主要(yao)(yao)特點是:系統結構(gou)和功能相對(dui)單一(yi)(yi),處理效率較低(di),存儲(chu)容量(liang)較小,幾乎(hu)沒有用戶接口。由于這種嵌(qian)入式系統使用簡便、價格低(di)廉,因而曾經在工業控制領域(yu)中得(de)到(dao)了非常廣泛的(de)應用,但卻無法滿足(zu)現今對(dui)執行(xing)效率、存儲(chu)容量(liang)都有較高(gao)要(yao)(yao)求的(de)信息(xi)家電等(deng)場合的(de)需要(yao)(yao)。
簡(jian)單操作系統(tong)階(jie)段(duan)
20世紀80年代,隨著微電子工藝水平的(de)(de)(de)提高(gao),IC制造(zao)商開(kai)(kai)始(shi)把(ba)嵌(qian)入式(shi)應用(yong)(yong)中(zhong)所(suo)需(xu)要的(de)(de)(de)微處理器、I/O接(jie)口、串行(xing)接(jie)口以及RAM、ROM等部件(jian)統(tong)(tong)(tong)統(tong)(tong)(tong)集成到(dao)一(yi)片(pian)VLSI中(zhong),制造(zao)出面向(xiang)I/O設(she)計的(de)(de)(de)微控制器,并一(yi)舉成為嵌(qian)入式(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)領域中(zhong)異軍突起的(de)(de)(de)新秀。與此同時,嵌(qian)入式(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)程序(xu)員(yuan)也開(kai)(kai)始(shi)基于一(yi)些簡單的(de)(de)(de)"操作(zuo)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)"開(kai)(kai)發(fa)嵌(qian)入式(shi)應用(yong)(yong)軟件(jian),大大縮(suo)短了開(kai)(kai)發(fa)周期、提高(gao)了開(kai)(kai)發(fa)效率。
這一(yi)階段嵌入(ru)(ru)式系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要特點是:出(chu)現了大量高(gao)可靠、低(di)功耗的(de)(de)(de)(de)嵌入(ru)(ru)式CPU(如Power PC等(deng)),各種簡(jian)單的(de)(de)(de)(de)嵌入(ru)(ru)式操作系(xi)(xi)(xi)統開始出(chu)現并得(de)到迅速發展(zhan)(zhan)。此時的(de)(de)(de)(de)嵌入(ru)(ru)式操作系(xi)(xi)(xi)統雖然(ran)還比較簡(jian)單,但已經初(chu)步(bu)具有了一(yi)定的(de)(de)(de)(de)兼容性和擴展(zhan)(zhan)性,內(nei)核(he)精巧且效(xiao)率高(gao),主(zhu)要用來控(kong)制系(xi)(xi)(xi)統負載以及(ji)監控(kong)應用程(cheng)序(xu)的(de)(de)(de)(de)運行。
實時操(cao)作系統階段
20世紀(ji)90年代,在分布控制、柔(rou)性制造、數字化通(tong)信和(he)信息家電等巨大需求的(de)(de)牽引下,嵌(qian)(qian)(qian)入式(shi)(shi)(shi)系(xi)統進一步飛速發展(zhan)(zhan),而面向(xiang)實時信號處(chu)理算(suan)法的(de)(de)DSP產品則向(xiang)著高(gao)(gao)速度、高(gao)(gao)精(jing)度、低功耗的(de)(de)方向(xiang)發展(zhan)(zhan)。隨(sui)著硬件(jian)(jian)實時性要(yao)求的(de)(de)提高(gao)(gao),嵌(qian)(qian)(qian)入式(shi)(shi)(shi)系(xi)統的(de)(de)軟件(jian)(jian)規模也不斷擴(kuo)大,逐漸(jian)形成(cheng)了實時多任務操作系(xi)統(RTOS),并(bing)開(kai)始(shi)成(cheng)為(wei)嵌(qian)(qian)(qian)入式(shi)(shi)(shi)系(xi)統的(de)(de)主流。
這一階(jie)段嵌入(ru)式系(xi)統(tong)(tong)的主(zhu)要(yao)特點是:操作(zuo)系(xi)統(tong)(tong)的實時性(xing)(xing)得(de)到了很大改(gai)善,已經能夠運(yun)行在各種(zhong)不同類型的微(wei)處理器上,具有高度的模(mo)塊化和擴展性(xing)(xing)。此時的嵌入(ru)式操作(zuo)系(xi)統(tong)(tong)已經具備了文件(jian)和目(mu)錄(lu)管(guan)(guan)理、設備管(guan)(guan)理、多任務、網(wang)絡、圖形用戶界面(GUI)等(deng)功能,并提供了大量的應用程序接口(API),從而(er)使得(de)應用軟件(jian)的開發(fa)變得(de)更加簡單。
面向Internet階段
21世紀無(wu)疑將是一個網(wang)絡的(de)(de)時代,將嵌入(ru)(ru)(ru)式(shi)系統應(ying)用到各種網(wang)絡環境(jing)中去(qu)的(de)(de)呼聲(sheng)自然(ran)也越來越高。目前大多數嵌入(ru)(ru)(ru)式(shi)系統還孤立于Internet之外,隨著Internet的(de)(de)進一步發展(zhan),以及Internet技術(shu)與信息家電、工(gong)業(ye)控(kong)制(zhi)技術(shu)等的(de)(de)結(jie)合(he)(he)日益緊密,嵌入(ru)(ru)(ru)式(shi)設(she)備(bei)與Internet的(de)(de)結(jie)合(he)(he)才是嵌入(ru)(ru)(ru)式(shi)技術(shu)的(de)(de)真正未來。
信息時代和數(shu)字時代的(de)(de)(de)到來,為嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)發展帶(dai)來了巨大的(de)(de)(de)機(ji)遇,同時也(ye)對嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)系統(tong)(tong)廠(chang)商提出(chu)了新的(de)(de)(de)挑戰。目前(qian),嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)技術與Internet技術的(de)(de)(de)結(jie)合正在推動(dong)著嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)技術的(de)(de)(de)飛速(su)發展,嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)研(yan)究和應用產生(sheng)了如下新的(de)(de)(de)顯著變(bian)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。
精簡系統內核,優化關鍵算(suan)法(fa),降低功耗和軟硬件成本。