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嵌入式系統的發展史
2015-07-16 15:00:29 新聞來源:驚爆草莓污視頻:深圳市澤創偉業科技有限公司
嵌(qian)入(ru)式系(xi)統最(zui)初的(de)(de)應(ying)用是基于單片機的(de)(de),大多以可編程控制器的(de)(de)形式出現,具(ju)(ju)有監(jian)測、伺服(fu)、設備指示等(deng)(deng)功(gong)能,通常應(ying)用于各類工業(ye)控制和飛機、導彈等(deng)(deng)武(wu)器裝備中,一(yi)般沒有操作系(xi)統的(de)(de)支持,只能通過匯(hui)編語言對系(xi)統進行(xing)直接控制,運(yun)行(xing)結束(shu)后再清除(chu)內存。這些裝置雖然已經(jing)初步具(ju)(ju)備了嵌(qian)入(ru)式的(de)(de)應(ying)用特點,但僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)只是使用8位的(de)(de)CPU芯片來執(zhi)行(xing)一(yi)些單線程的(de)(de)程序,因此嚴格地(di)說還談不(bu)上"系(xi)統"的(de)(de)概念。
這一階段嵌入式系(xi)統的主要特點是:系(xi)統結構和功能相對單一,處理效率較低(di),存儲(chu)容量較小,幾乎(hu)沒有用(yong)戶接口。由于(yu)這種嵌入式系(xi)統使用(yong)簡(jian)便(bian)、價格低(di)廉,因(yin)而曾經在工(gong)業控制領域中得到了非(fei)常(chang)廣(guang)泛的應(ying)用(yong),但卻無法滿(man)足(zu)現今對執(zhi)行效率、存儲(chu)容量都有較高要求的信息家電等場(chang)合的需要。
簡單操作系統階段
20世紀(ji)80年(nian)代,隨著微(wei)電(dian)子工藝(yi)水平的(de)提高(gao),IC制(zhi)造商開始把嵌入式(shi)(shi)(shi)應(ying)用中(zhong)(zhong)所(suo)需要(yao)的(de)微(wei)處理器、I/O接口、串(chuan)行(xing)接口以及RAM、ROM等部件統統集成到(dao)一片(pian)VLSI中(zhong)(zhong),制(zhi)造出面向I/O設計的(de)微(wei)控(kong)制(zhi)器,并(bing)一舉(ju)成為嵌入式(shi)(shi)(shi)系統領域中(zhong)(zhong)異軍突起的(de)新(xin)秀。與此同(tong)時,嵌入式(shi)(shi)(shi)系統的(de)程序員(yuan)也開始基于一些簡單(dan)的(de)"操作系統"開發(fa)嵌入式(shi)(shi)(shi)應(ying)用軟件,大大縮短了開發(fa)周期(qi)、提高(gao)了開發(fa)效(xiao)率。
這一階段嵌入式系(xi)統(tong)的(de)(de)主要特點是:出現了(le)大量(liang)高(gao)可靠、低功耗的(de)(de)嵌入式CPU(如Power PC等),各種簡單(dan)的(de)(de)嵌入式操作(zuo)系(xi)統(tong)開始出現并(bing)得到迅速(su)發(fa)展(zhan)。此(ci)時的(de)(de)嵌入式操作(zuo)系(xi)統(tong)雖然(ran)還(huan)比較簡單(dan),但已經初步具(ju)有了(le)一定的(de)(de)兼容性(xing)和擴展(zhan)性(xing),內核精巧且效率高(gao),主要用來控制系(xi)統(tong)負載以及監控應(ying)用程序的(de)(de)運行。
實(shi)時操作系統階(jie)段
20世紀90年代,在分布控制、柔性(xing)制造、數字化通(tong)信和信息家電(dian)等巨(ju)大(da)需求的(de)牽引下,嵌(qian)入式(shi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)進一步(bu)飛速發(fa)展(zhan),而面向(xiang)實(shi)時(shi)(shi)信號(hao)處(chu)理算法的(de)DSP產品則向(xiang)著高(gao)(gao)速度、高(gao)(gao)精(jing)度、低功耗(hao)的(de)方向(xiang)發(fa)展(zhan)。隨(sui)著硬(ying)件(jian)實(shi)時(shi)(shi)性(xing)要求的(de)提(ti)高(gao)(gao),嵌(qian)入式(shi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)軟(ruan)件(jian)規模也不斷擴大(da),逐漸形成(cheng)了實(shi)時(shi)(shi)多任務操作系(xi)(xi)(xi)統(tong)(RTOS),并開(kai)始成(cheng)為嵌(qian)入式(shi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)主流。
這(zhe)一階段(duan)嵌(qian)入式(shi)系(xi)統的(de)主要特點(dian)是(shi):操作(zuo)系(xi)統的(de)實時(shi)性(xing)得(de)(de)到了很大改善,已(yi)經(jing)能夠運行在各種不同類型的(de)微處理(li)器上(shang),具有高度的(de)模塊化和擴展性(xing)。此時(shi)的(de)嵌(qian)入式(shi)操作(zuo)系(xi)統已(yi)經(jing)具備(bei)了文件(jian)和目(mu)錄(lu)管理(li)、設備(bei)管理(li)、多任務、網絡、圖形用戶界面(GUI)等(deng)功(gong)能,并提(ti)供了大量的(de)應(ying)用程(cheng)序(xu)接口(API),從而使得(de)(de)應(ying)用軟件(jian)的(de)開發(fa)變(bian)得(de)(de)更(geng)加(jia)簡單。
面向(xiang)Internet階段
21世紀無疑將是一(yi)個網絡的(de)時代,將嵌入式系(xi)統應用到各種(zhong)網絡環境中去的(de)呼聲自然(ran)也(ye)越來越高。目前大多數嵌入式系(xi)統還孤(gu)立于(yu)Internet之(zhi)外,隨著Internet的(de)進(jin)一(yi)步發展,以及Internet技術與(yu)信息(xi)家(jia)電、工業控(kong)制技術等(deng)的(de)結合日(ri)益(yi)緊密,嵌入式設備(bei)與(yu)Internet的(de)結合才是嵌入式技術的(de)真(zhen)正未來。
信息時(shi)(shi)代和(he)數字時(shi)(shi)代的(de)到來,為嵌(qian)(qian)入式(shi)(shi)系統(tong)的(de)發展(zhan)帶來了(le)巨大的(de)機遇,同時(shi)(shi)也對嵌(qian)(qian)入式(shi)(shi)系統(tong)廠商提出了(le)新的(de)挑(tiao)戰。目(mu)前,嵌(qian)(qian)入式(shi)(shi)技(ji)術與Internet技(ji)術的(de)結合正在推動(dong)著嵌(qian)(qian)入式(shi)(shi)技(ji)術的(de)飛速發展(zhan),嵌(qian)(qian)入式(shi)(shi)系統(tong)的(de)研究和(he)應用(yong)產生了(le)如下(xia)新的(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。
精簡系統內核,優化關鍵(jian)算法,降低功耗和軟硬件(jian)成本。