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嵌入式系統的發展史
2015-07-16 15:00:29 新聞來源:草莓視頻在線下載:深圳市澤創偉業科技有限公司
嵌入式系(xi)統最(zui)初(chu)的應(ying)用是(shi)基于單片機(ji)的,大多以可(ke)編程控(kong)制器(qi)的形式出(chu)現,具(ju)有監測、伺服、設備(bei)指(zhi)示等功能(neng),通(tong)常應(ying)用于各(ge)類工業(ye)控(kong)制和飛機(ji)、導彈(dan)等武器(qi)裝(zhuang)(zhuang)備(bei)中,一般沒有操(cao)作系(xi)統的支持(chi),只能(neng)通(tong)過匯編語言對系(xi)統進(jin)行直接控(kong)制,運行結束后(hou)再(zai)清除內存。這些裝(zhuang)(zhuang)置雖然已經初(chu)步具(ju)備(bei)了嵌入式的應(ying)用特點,但僅僅只是(shi)使用8位的CPU芯(xin)片來(lai)執行一些單線程的程序,因(yin)此嚴(yan)格地說還談(tan)不上"系(xi)統"的概(gai)念(nian)。
這(zhe)一(yi)階段嵌(qian)(qian)入式系(xi)統的主要特點是:系(xi)統結構和功(gong)能相對單一(yi),處理效率較(jiao)低(di),存儲(chu)容量較(jiao)小,幾乎沒有(you)用戶接口(kou)。由(you)于這(zhe)種嵌(qian)(qian)入式系(xi)統使用簡(jian)便、價(jia)格(ge)低(di)廉,因(yin)而曾經(jing)在(zai)工(gong)業控制領域中得到了非常廣(guang)泛的應用,但(dan)卻無法滿足現今對執行(xing)效率、存儲(chu)容量都有(you)較(jiao)高要求的信息家電等場(chang)合的需要。
簡單操作系統(tong)階(jie)段
20世紀(ji)80年代,隨著微電子工(gong)藝水平的(de)提(ti)高(gao)(gao),IC制造商(shang)開(kai)始(shi)把嵌入(ru)式應(ying)用中所需要的(de)微處(chu)理器、I/O接口、串(chuan)行接口以及RAM、ROM等部(bu)件(jian)(jian)統(tong)統(tong)集(ji)成(cheng)到一片VLSI中,制造出面向I/O設(she)計(ji)的(de)微控(kong)制器,并一舉成(cheng)為(wei)嵌入(ru)式系(xi)統(tong)領(ling)域中異軍突(tu)起的(de)新(xin)秀。與此同時(shi),嵌入(ru)式系(xi)統(tong)的(de)程序(xu)員也開(kai)始(shi)基于一些(xie)簡(jian)單的(de)"操(cao)作系(xi)統(tong)"開(kai)發嵌入(ru)式應(ying)用軟件(jian)(jian),大大縮短(duan)了開(kai)發周期、提(ti)高(gao)(gao)了開(kai)發效率。
這一(yi)階段嵌(qian)入(ru)(ru)式系統(tong)的主要特點是(shi):出現了大(da)量高可靠、低功耗的嵌(qian)入(ru)(ru)式CPU(如Power PC等),各(ge)種(zhong)簡(jian)單的嵌(qian)入(ru)(ru)式操作(zuo)(zuo)系統(tong)開(kai)始(shi)出現并(bing)得到迅(xun)速發展。此(ci)時的嵌(qian)入(ru)(ru)式操作(zuo)(zuo)系統(tong)雖然還(huan)比較(jiao)簡(jian)單,但(dan)已經初步具有了一(yi)定的兼容性和擴展性,內核精巧(qiao)且(qie)效率高,主要用(yong)來控(kong)制(zhi)系統(tong)負(fu)載以及監控(kong)應用(yong)程序的運行。
實(shi)時(shi)操作系統階段
20世(shi)紀90年代,在分布控制、柔性制造、數字化通信和信息家電(dian)等巨大(da)(da)需求(qiu)的(de)(de)牽引下,嵌(qian)(qian)入式系(xi)統進一步飛速(su)發(fa)展(zhan),而面向(xiang)實時(shi)(shi)信號處理(li)算法的(de)(de)DSP產品則向(xiang)著高速(su)度、高精(jing)度、低功耗的(de)(de)方向(xiang)發(fa)展(zhan)。隨著硬(ying)件(jian)實時(shi)(shi)性要求(qiu)的(de)(de)提(ti)高,嵌(qian)(qian)入式系(xi)統的(de)(de)軟件(jian)規模也不斷擴(kuo)大(da)(da),逐(zhu)漸(jian)形成了實時(shi)(shi)多任務操作(zuo)系(xi)統(RTOS),并開始成為嵌(qian)(qian)入式系(xi)統的(de)(de)主流(liu)。
這一階段嵌(qian)(qian)入式(shi)系(xi)統的(de)(de)主要特點是:操作系(xi)統的(de)(de)實時性(xing)得到了很(hen)大改善,已(yi)(yi)經(jing)能夠運行在(zai)各種不同類型的(de)(de)微處理器上,具有高度的(de)(de)模塊化和(he)擴(kuo)展性(xing)。此時的(de)(de)嵌(qian)(qian)入式(shi)操作系(xi)統已(yi)(yi)經(jing)具備了文件(jian)和(he)目錄管理、設備管理、多任(ren)務、網絡、圖形(xing)用戶界(jie)面(GUI)等(deng)功能,并提供了大量的(de)(de)應用程序接口(API),從而使得應用軟件(jian)的(de)(de)開發變得更加簡單。
面向Internet階(jie)段
21世紀無疑將(jiang)是一個(ge)網絡的(de)時代,將(jiang)嵌入(ru)式(shi)(shi)系統(tong)應用到各種(zhong)網絡環(huan)境中(zhong)去的(de)呼聲自(zi)然也(ye)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)高(gao)。目前(qian)大多數嵌入(ru)式(shi)(shi)系統(tong)還(huan)孤立(li)于Internet之外(wai),隨著Internet的(de)進一步(bu)發展,以(yi)及Internet技(ji)術(shu)與(yu)信息家電、工(gong)業控制技(ji)術(shu)等的(de)結(jie)合日益緊密,嵌入(ru)式(shi)(shi)設備與(yu)Internet的(de)結(jie)合才是嵌入(ru)式(shi)(shi)技(ji)術(shu)的(de)真正未來。
信息時代和(he)數(shu)字時代的(de)(de)(de)到來(lai),為嵌(qian)入式(shi)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)發展帶來(lai)了(le)(le)巨大的(de)(de)(de)機(ji)遇,同(tong)時也對(dui)嵌(qian)入式(shi)系(xi)統(tong)廠商提出了(le)(le)新(xin)的(de)(de)(de)挑戰。目前,嵌(qian)入式(shi)技術與Internet技術的(de)(de)(de)結合正(zheng)在推動著嵌(qian)入式(shi)技術的(de)(de)(de)飛速發展,嵌(qian)入式(shi)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)研究和(he)應用產生(sheng)了(le)(le)如下新(xin)的(de)(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。
精簡系統內核(he),優化關(guan)鍵算法,降低(di)功耗和軟硬件成本。