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嵌入式系統的發展史
2015-07-16 15:00:29 新聞來源:污污草莓視頻:深圳市澤創偉業科技有限公司
嵌(qian)入(ru)式系(xi)統(tong)最初的應用(yong)(yong)是基于單(dan)片機的,大多以可編(bian)程(cheng)控(kong)制器(qi)的形式出現(xian),具有(you)監測、伺服(fu)、設備(bei)指示(shi)等功(gong)能(neng),通(tong)常應用(yong)(yong)于各類工業控(kong)制和飛(fei)機、導彈等武器(qi)裝備(bei)中,一般(ban)沒有(you)操作系(xi)統(tong)的支(zhi)持,只能(neng)通(tong)過匯編(bian)語(yu)言(yan)對系(xi)統(tong)進(jin)行直接控(kong)制,運行結束后再清除內存(cun)。這些裝置雖(sui)然已經(jing)初步具備(bei)了(le)嵌(qian)入(ru)式的應用(yong)(yong)特點(dian),但僅僅只是使用(yong)(yong)8位的CPU芯片來執行一些單(dan)線程(cheng)的程(cheng)序(xu),因(yin)此嚴格地(di)說還(huan)談不上"系(xi)統(tong)"的概念(nian)。
這(zhe)一階段嵌(qian)入(ru)式系統(tong)的主要(yao)特點是:系統(tong)結構和(he)功(gong)能相對單(dan)一,處理(li)效率較(jiao)(jiao)低,存儲容(rong)(rong)量(liang)較(jiao)(jiao)小,幾(ji)乎沒有用戶接口。由于(yu)這(zhe)種嵌(qian)入(ru)式系統(tong)使用簡便、價格低廉(lian),因(yin)而(er)曾經(jing)在工業控制(zhi)領域中得到了非常廣泛的應用,但卻無法滿足(zu)現今對執行效率、存儲容(rong)(rong)量(liang)都有較(jiao)(jiao)高要(yao)求的信息家電等場合(he)的需要(yao)。
簡單(dan)操作系(xi)統階(jie)段
20世紀80年代,隨著(zhu)微(wei)(wei)電子(zi)工藝(yi)水平的(de)(de)提高,IC制(zhi)造商開(kai)始(shi)把嵌入式(shi)應用中所需要的(de)(de)微(wei)(wei)處理(li)器、I/O接口(kou)、串行(xing)接口(kou)以及RAM、ROM等部(bu)件統統集(ji)成到一片(pian)VLSI中,制(zhi)造出面向I/O設計的(de)(de)微(wei)(wei)控(kong)制(zhi)器,并一舉成為嵌入式(shi)系統領域中異(yi)軍突起的(de)(de)新秀。與此同時,嵌入式(shi)系統的(de)(de)程序員也開(kai)始(shi)基于(yu)一些簡單的(de)(de)"操作系統"開(kai)發(fa)嵌入式(shi)應用軟件,大大縮短了(le)開(kai)發(fa)周期、提高了(le)開(kai)發(fa)效率。
這一(yi)階段嵌(qian)(qian)入式(shi)系(xi)統(tong)的(de)主要特(te)點是(shi):出現了(le)大量(liang)高可靠、低功(gong)耗的(de)嵌(qian)(qian)入式(shi)CPU(如Power PC等),各種簡(jian)單的(de)嵌(qian)(qian)入式(shi)操作系(xi)統(tong)開(kai)始出現并得到迅速發展。此時的(de)嵌(qian)(qian)入式(shi)操作系(xi)統(tong)雖(sui)然還比較簡(jian)單,但已經初步具(ju)有了(le)一(yi)定的(de)兼容性(xing)和擴展性(xing),內核精巧且效率(lv)高,主要用來控制系(xi)統(tong)負載以(yi)及監控應用程序的(de)運行。
實時操作系統階段
20世紀90年代,在(zai)分布(bu)控制、柔(rou)性制造、數(shu)字化通信(xin)和信(xin)息家電等巨大(da)需求的牽引下,嵌(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)(shi)系統(tong)(tong)進一步(bu)飛速發展,而面向(xiang)實時信(xin)號處理算法的DSP產(chan)品則向(xiang)著(zhu)高速度(du)(du)、高精度(du)(du)、低(di)功(gong)耗的方向(xiang)發展。隨著(zhu)硬(ying)件(jian)實時性要(yao)求的提(ti)高,嵌(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)(shi)系統(tong)(tong)的軟件(jian)規(gui)模也不斷擴大(da),逐漸形成(cheng)了實時多任務操作系統(tong)(tong)(RTOS),并開始成(cheng)為嵌(qian)(qian)入(ru)式(shi)(shi)(shi)系統(tong)(tong)的主流。
這一(yi)階(jie)段嵌入(ru)式系統(tong)的(de)主要特點是:操作系統(tong)的(de)實時性(xing)得到了很大改善,已(yi)經(jing)能(neng)夠運行在各種不同類型(xing)的(de)微處理器上,具有高度的(de)模塊化和(he)擴展(zhan)性(xing)。此時的(de)嵌入(ru)式操作系統(tong)已(yi)經(jing)具備(bei)了文(wen)件和(he)目(mu)錄管理、設備(bei)管理、多任務(wu)、網絡、圖(tu)形用(yong)戶(hu)界(jie)面(GUI)等功能(neng),并提供(gong)了大量的(de)應用(yong)程(cheng)序接口(API),從而(er)使得應用(yong)軟件的(de)開發變得更加簡單。
面向Internet階段
21世紀(ji)無疑將(jiang)是一個網絡(luo)的時代,將(jiang)嵌(qian)(qian)入(ru)式(shi)系統(tong)應用到各(ge)種網絡(luo)環(huan)境中去的呼聲自然也(ye)越(yue)來越(yue)高。目前大(da)多數嵌(qian)(qian)入(ru)式(shi)系統(tong)還孤立于Internet之(zhi)外,隨著Internet的進一步發(fa)展,以及Internet技術(shu)與信息家電、工業控制技術(shu)等的結(jie)合日益緊密,嵌(qian)(qian)入(ru)式(shi)設備與Internet的結(jie)合才是嵌(qian)(qian)入(ru)式(shi)技術(shu)的真正未(wei)來。
信息時代和數字時代的到來,為嵌入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統的發展(zhan)帶(dai)來了巨大(da)的機遇(yu),同時也對嵌入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統廠商提出了新的挑戰。目前,嵌入(ru)式(shi)(shi)技(ji)術(shu)與Internet技(ji)術(shu)的結(jie)合(he)正在推動著嵌入(ru)式(shi)(shi)技(ji)術(shu)的飛速發展(zhan),嵌入(ru)式(shi)(shi)系(xi)統的研究和應用(yong)產(chan)生了如(ru)下新的顯(xian)著變(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(he),優(you)化關鍵算法,降(jiang)低功耗和軟硬(ying)件(jian)成本(ben)。