嵌入式技术的发展历史

凌阳教育

嵌入式技术在20世纪70年代起源于微型机，从此之后，通用计算机与嵌入式计算机就走了两条不同的道路。通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算；技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无线扩大。而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力；技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。

嵌入式技术的发展日新月异，经历了单片机、微控制器、系统级芯片3个阶段。

1.
SCM

又称单片微型计算机，简称单片机，随着大规模集成电路的出现及其发展，计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一块芯片上，形成芯片级的计算机。

这个阶段主要是“寻求”单片形态嵌入式系统的最佳体系结构，也是从这个阶段起，嵌入式计算机技术与通用计算机技术走上两条不同的道路。

2.
MCU

MCU即微控制器阶段的特征是：“满足”各类嵌入式应用，根据对象系统要求扩展各种外围电路和接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域与对象系统相关，因此，发展MMU的重任不可避免的落在电气、电子技术厂家的身上。

实际上，MMU、SCM之间的概念在日常生活中并不严格区分，很多时候有一概以“单片机”称呼。随着能够运行更复杂软件的SoC的出现，“单片机”通常是指不运行操作系统、功能相对单一的嵌入式系统，但这不是绝对的，比如8051上就可以运行RTX51实时操作系统，它的大小只有64kb，相比于嵌入式linux、Windows CE等操作系统而言比较简单。

3.
SoC

随着设计与制造技术的发展，集成电路设计与晶体管的集成发展到逻辑门的集成，现在又发展到IP的集成，即SoC设计技术。SoC可以有效地降低电子/信息系统产品的开发成本，缩短开发周期，提高产品的竞争力，是未来工业界将采用的最主要的产品开发方式。

虽然SoC一词多年前就已出现，但到底什么是SoC则有各种不同的说法。在经过了多年的争论后，专家们就SoC的定义达成了一致意见。这的定义虽然不是非常严格，但明确地表明了SoC的特征。

实现复杂系统功能的VLSI

采用超深亚微米工艺技术

使用一个以上嵌入式CPU/数字信号处理；

外部主要可以对芯片进行编程

主要采用第三方IP进行设计。

从上述SoC的特征来看，SoC中包含了微处理器/微控制器、存储器以及其他专用功能逻辑，但并不是包含了微处理器、存储器以及其他专用功能逻辑的芯片就是SoC，8051就集成了微处理器、存储器时部件，它不属于SoC。SoC技术被广泛认同的根本原因，并不在于SoC可以集成多少个晶体管，而在于SoC可以用较短时间设计出来，这是SoC的主要价值所在——缩短产品的上市周期。

因此，SoC更合理的定义为：SoC是在一个芯片上由于广泛使用预定制模块IP而得以快速开发的集成电路。

嵌入式软件随着硬件的发展，也产生了很大的变化.在SCM、MCU阶段，嵌入式软件的编写通常由相关行业的电气、电子技术专家编写，计算机专业队伍并没有真正进入单片机应用领域。因此，电子技术应用工程师以自己习惯性的电子技术应用模式从事单片机的应用开发。这种应用模式最重要的特点是：软、硬件的底层性和随意性；对象系统专业技术的密切相关性；缺少计算机工程设计方法。

随着嵌入式处理器性能的快速提高，网络、通信、多媒体技术得以发展，很多嵌入式设备都具备收发邮件、编写文档、视听功能，计算机专业人士开始进入嵌入式领域。这形成了明显的技术特点：基于操作系统、以网络、通信为主的“非嵌入式底层”应用——除要完成的功能比较特殊、性能比较苛刻外，嵌入式应用程序的开发已经与普通软件开发没有差别。实际上，很多基于操作系统的嵌入式应用程序就是先在PC上模拟验证，最后才移入嵌入式设备的。

以一个简单的例子加以说明：以前基于单片机编写的软件，通常是在main 函数中定义一个无限循环，然后在里面查询各类输入事件，并作出相应处理，它直接操作硬件；而基于SoC的软件多是在操作系统上面运行，通过驱动程序操作硬件，这使得软件开发以分工的形式进行。

凌阳教育，专注嵌入式人才培养13年，完善的培养方案，强大的师资，合理的课程安排，成功从小白蜕变为嵌入式工程师。想了解凌阳教育，或者获得更多嵌入式学习资料的免费下载，请点击www.sunplusedu.com访问凌阳教育官网