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嵌入式系統的發展史
2015-07-16 15:00:29 新聞來源:草莓視頻下載污:深圳市澤創偉業科技有限公司
嵌(qian)入式系(xi)統最初的(de)應(ying)用(yong)是基于(yu)單片機(ji)的(de),大多以(yi)可編程(cheng)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)的(de)形(xing)式出(chu)現,具(ju)有(you)(you)監測(ce)、伺服、設備指示等功能(neng)(neng),通(tong)常應(ying)用(yong)于(yu)各(ge)類工業控(kong)制(zhi)(zhi)和飛(fei)機(ji)、導彈等武器(qi)裝(zhuang)備中(zhong),一般沒有(you)(you)操作系(xi)統的(de)支(zhi)持,只能(neng)(neng)通(tong)過匯編語言對系(xi)統進行直接控(kong)制(zhi)(zhi),運行結束后再清除(chu)內(nei)存。這些(xie)(xie)裝(zhuang)置雖然已經初步具(ju)備了嵌(qian)入式的(de)應(ying)用(yong)特(te)點,但僅僅只是使用(yong)8位的(de)CPU芯片來(lai)執(zhi)行一些(xie)(xie)單線(xian)程(cheng)的(de)程(cheng)序,因此嚴格(ge)地說還談不上"系(xi)統"的(de)概念。
這(zhe)一階(jie)段(duan)嵌入式系(xi)統的主要(yao)(yao)特點是:系(xi)統結構(gou)和功能相對單一,處(chu)理(li)效率(lv)較(jiao)低,存(cun)儲容(rong)量較(jiao)小,幾乎沒有(you)用戶接(jie)口。由于這(zhe)種嵌入式系(xi)統使用簡便、價格低廉(lian),因而曾經(jing)在工業控制領域(yu)中(zhong)得到了(le)非常廣泛的應(ying)用,但卻無(wu)法(fa)滿足現今(jin)對執行效率(lv)、存(cun)儲容(rong)量都有(you)較(jiao)高要(yao)(yao)求的信息家電等(deng)場合的需(xu)要(yao)(yao)。
簡單(dan)操(cao)作系統(tong)階段
20世(shi)紀80年代,隨(sui)著微電(dian)子工藝水平的(de)(de)提高(gao),IC制造商開(kai)始把嵌(qian)(qian)入式應用中所(suo)需(xu)要的(de)(de)微處理(li)器(qi)、I/O接(jie)口(kou)、串行接(jie)口(kou)以(yi)及RAM、ROM等部件統(tong)統(tong)集成到一片VLSI中,制造出面向I/O設計的(de)(de)微控制器(qi),并一舉成為嵌(qian)(qian)入式系統(tong)領域中異軍突起的(de)(de)新秀。與(yu)此(ci)同時,嵌(qian)(qian)入式系統(tong)的(de)(de)程(cheng)序員也開(kai)始基于(yu)一些簡單的(de)(de)"操(cao)作(zuo)系統(tong)"開(kai)發嵌(qian)(qian)入式應用軟件,大大縮短了(le)開(kai)發周期、提高(gao)了(le)開(kai)發效率(lv)。
這一(yi)階段(duan)嵌(qian)入式(shi)系(xi)統的(de)(de)(de)主要特點是:出現(xian)了(le)大量高(gao)可靠、低功耗的(de)(de)(de)嵌(qian)入式(shi)CPU(如Power PC等),各種簡單的(de)(de)(de)嵌(qian)入式(shi)操作系(xi)統開始出現(xian)并得到迅速發展。此(ci)時的(de)(de)(de)嵌(qian)入式(shi)操作系(xi)統雖然還比較簡單,但(dan)已經初(chu)步具有(you)了(le)一(yi)定的(de)(de)(de)兼容性和擴展性,內核精巧且效率(lv)高(gao),主要用(yong)來控(kong)制系(xi)統負載以及監控(kong)應(ying)用(yong)程序的(de)(de)(de)運行。
實(shi)時操作系(xi)統(tong)階段(duan)
20世紀90年代,在分(fen)布(bu)控(kong)制、柔(rou)性(xing)制造、數字化通(tong)信和信息家電等巨大(da)需求(qiu)的牽引下,嵌(qian)入式系統進一步飛速發(fa)展,而(er)面(mian)向實時(shi)信號處理算法的DSP產品則向著高速度(du)、高精度(du)、低功耗(hao)的方向發(fa)展。隨著硬件實時(shi)性(xing)要(yao)求(qiu)的提高,嵌(qian)入式系統的軟(ruan)件規(gui)模(mo)也不斷擴大(da),逐漸形成了實時(shi)多任(ren)務操作系統(RTOS),并開始(shi)成為嵌(qian)入式系統的主流。
這一階段(duan)嵌入(ru)式系(xi)統(tong)的(de)(de)主(zhu)要(yao)特點是:操作系(xi)統(tong)的(de)(de)實時(shi)性得(de)到了(le)很大(da)改善(shan),已(yi)經(jing)能夠(gou)運行在各種不同類型的(de)(de)微(wei)處理(li)器上,具有高度的(de)(de)模(mo)塊化(hua)和(he)擴展性。此時(shi)的(de)(de)嵌入(ru)式操作系(xi)統(tong)已(yi)經(jing)具備了(le)文件(jian)和(he)目錄管(guan)理(li)、設備管(guan)理(li)、多任(ren)務、網絡、圖形(xing)用戶界面(GUI)等功(gong)能,并(bing)提供(gong)了(le)大(da)量的(de)(de)應(ying)用程(cheng)序接口(API),從(cong)而(er)使得(de)應(ying)用軟件(jian)的(de)(de)開發變得(de)更加(jia)簡(jian)單。
面向Internet階(jie)段
21世紀無疑將(jiang)是(shi)一個網絡的(de)時(shi)代,將(jiang)嵌(qian)入式系統應(ying)用到各種網絡環(huan)境中去的(de)呼聲(sheng)自然也越來(lai)(lai)越高。目(mu)前(qian)大多數嵌(qian)入式系統還(huan)孤立于Internet之(zhi)外,隨(sui)著Internet的(de)進一步發展,以及(ji)Internet技(ji)術與信(xin)息(xi)家(jia)電、工業(ye)控(kong)制技(ji)術等的(de)結合日益緊密,嵌(qian)入式設備(bei)與Internet的(de)結合才是(shi)嵌(qian)入式技(ji)術的(de)真(zhen)正未來(lai)(lai)。
信息(xi)時(shi)代和(he)數字時(shi)代的(de)(de)到來,為嵌入(ru)(ru)式(shi)(shi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)發展帶來了巨大的(de)(de)機遇,同(tong)時(shi)也(ye)對嵌入(ru)(ru)式(shi)(shi)系(xi)統(tong)(tong)廠商提出(chu)了新的(de)(de)挑戰。目前,嵌入(ru)(ru)式(shi)(shi)技術與Internet技術的(de)(de)結合正在推(tui)動著(zhu)嵌入(ru)(ru)式(shi)(shi)技術的(de)(de)飛(fei)速(su)發展,嵌入(ru)(ru)式(shi)(shi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)研究和(he)應(ying)用產生了如下新的(de)(de)顯著(zhu)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(nei)核,優化關鍵(jian)算法,降低功耗(hao)和軟硬件成本。