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嵌入式系統的發展史
2015-07-16 15:00:29 新聞來源:草莓視頻污app:深圳市澤創偉業科技有限公司
嵌入(ru)式系(xi)統(tong)最(zui)初(chu)的(de)應用是(shi)基于(yu)(yu)單(dan)片(pian)機的(de),大(da)多以可編程控制器(qi)的(de)形式出(chu)現,具有監測、伺服(fu)、設備指示(shi)等功能,通常應用于(yu)(yu)各類工業控制和飛(fei)機、導彈(dan)等武器(qi)裝(zhuang)(zhuang)備中,一般(ban)沒有操作系(xi)統(tong)的(de)支持,只能通過(guo)匯(hui)編語言(yan)對系(xi)統(tong)進行直(zhi)接控制,運行結束后再(zai)清除內存(cun)。這(zhe)些(xie)裝(zhuang)(zhuang)置雖然已經初(chu)步具備了嵌入(ru)式的(de)應用特點,但(dan)僅僅只是(shi)使用8位的(de)CPU芯片(pian)來執行一些(xie)單(dan)線程的(de)程序(xu),因此嚴格(ge)地(di)說還談不上"系(xi)統(tong)"的(de)概念。
這一(yi)階(jie)段嵌(qian)入式系統的(de)主要(yao)(yao)特點是(shi):系統結(jie)構和功能相對單(dan)一(yi),處理(li)效率(lv)較(jiao)(jiao)低(di),存(cun)儲容量(liang)較(jiao)(jiao)小,幾乎沒有用(yong)戶(hu)接口。由于這種嵌(qian)入式系統使用(yong)簡便、價格低(di)廉,因而曾經(jing)在工業(ye)控制領(ling)域(yu)中得到了非常廣泛的(de)應用(yong),但卻無法(fa)滿足(zu)現今對執行(xing)效率(lv)、存(cun)儲容量(liang)都(dou)有較(jiao)(jiao)高(gao)要(yao)(yao)求(qiu)的(de)信息家電(dian)等(deng)場(chang)合的(de)需要(yao)(yao)。
簡(jian)單操作系統(tong)階段
20世紀80年代,隨著(zhu)微電子(zi)工藝水(shui)平(ping)的提(ti)高,IC制造商開(kai)始把嵌入(ru)(ru)式(shi)應(ying)(ying)用(yong)中所(suo)需要的微處理器、I/O接口、串行接口以及RAM、ROM等(deng)部件統統集成(cheng)到(dao)一(yi)片VLSI中,制造出(chu)面(mian)向I/O設計(ji)的微控制器,并一(yi)舉成(cheng)為嵌入(ru)(ru)式(shi)系統領域中異軍突起的新秀。與(yu)此同時,嵌入(ru)(ru)式(shi)系統的程序員也(ye)開(kai)始基于一(yi)些簡單的"操作系統"開(kai)發(fa)(fa)嵌入(ru)(ru)式(shi)應(ying)(ying)用(yong)軟件,大大縮短了(le)開(kai)發(fa)(fa)周期、提(ti)高了(le)開(kai)發(fa)(fa)效率。
這一階段嵌入(ru)式系統(tong)(tong)的(de)主要(yao)特點是:出(chu)現了大量(liang)高可靠、低功耗的(de)嵌入(ru)式CPU(如Power PC等(deng)),各種(zhong)簡(jian)(jian)單的(de)嵌入(ru)式操作(zuo)系統(tong)(tong)開(kai)始(shi)出(chu)現并得到迅速發展。此(ci)時的(de)嵌入(ru)式操作(zuo)系統(tong)(tong)雖然還(huan)比(bi)較簡(jian)(jian)單,但已經初(chu)步具有了一定(ding)的(de)兼容性(xing)和擴展性(xing),內核(he)精巧且效率高,主要(yao)用來(lai)控制系統(tong)(tong)負(fu)載以及監控應用程序的(de)運行。
實時(shi)操作系(xi)統階段
20世紀90年代,在分布控制、柔性制造、數(shu)字化通信和信息家電(dian)等巨大(da)需求的(de)(de)(de)(de)牽引(yin)下,嵌(qian)入(ru)式系(xi)(xi)統進一步飛速發(fa)展,而(er)面(mian)向實時信號處理算法的(de)(de)(de)(de)DSP產品(pin)則向著高速度(du)、高精度(du)、低功耗(hao)的(de)(de)(de)(de)方向發(fa)展。隨(sui)著硬件實時性要(yao)求的(de)(de)(de)(de)提高,嵌(qian)入(ru)式系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)軟件規模也不(bu)斷(duan)擴大(da),逐漸(jian)形成(cheng)了實時多任務操作系(xi)(xi)統(RTOS),并開始成(cheng)為嵌(qian)入(ru)式系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)(de)主流。
這(zhe)一階段嵌入(ru)式系(xi)統的(de)(de)(de)主要特點是:操作系(xi)統的(de)(de)(de)實時性得到了很大改善(shan),已經(jing)能(neng)夠(gou)運行在各種不(bu)同類型的(de)(de)(de)微處理器上(shang),具(ju)有高度的(de)(de)(de)模塊化和擴展(zhan)性。此時的(de)(de)(de)嵌入(ru)式操作系(xi)統已經(jing)具(ju)備了文件和目錄(lu)管理、設備管理、多(duo)任務、網絡、圖形用戶界(jie)面(GUI)等功能(neng),并提供了大量(liang)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)用程序接口(API),從而使得應(ying)(ying)用軟(ruan)件的(de)(de)(de)開發變得更加簡單。
面向Internet階段
21世(shi)紀無疑將是(shi)一個(ge)網(wang)絡(luo)(luo)的(de)時代,將嵌(qian)入(ru)式(shi)系統應(ying)用到各種網(wang)絡(luo)(luo)環境中去的(de)呼聲自(zi)然也越來越高(gao)。目前大多數嵌(qian)入(ru)式(shi)系統還(huan)孤立(li)于Internet之外,隨著Internet的(de)進一步發展,以及Internet技(ji)術與信息家電、工業控(kong)制技(ji)術等的(de)結合日益緊密,嵌(qian)入(ru)式(shi)設備(bei)與Internet的(de)結合才是(shi)嵌(qian)入(ru)式(shi)技(ji)術的(de)真正(zheng)未來。
信息(xi)時(shi)代和(he)數字時(shi)代的(de)(de)到來(lai),為嵌(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統的(de)(de)發展帶來(lai)了(le)巨(ju)大的(de)(de)機遇,同時(shi)也對嵌(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統廠(chang)商提出了(le)新(xin)的(de)(de)挑戰。目前,嵌(qian)入(ru)式(shi)技(ji)術與Internet技(ji)術的(de)(de)結(jie)合正在推動著嵌(qian)入(ru)式(shi)技(ji)術的(de)(de)飛速發展,嵌(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統的(de)(de)研究和(he)應用產生了(le)如下(xia)新(xin)的(de)(de)顯著變化(hua):
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(he),優化關鍵算(suan)法,降低功耗和軟硬件成本。