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但凡是从事硬件开发和电子信息领域的童鞋们,相信没有人没听过嵌入式与单片机吧?我们常常脑海中会浮现出插满芯片和针脚的电路板,可究竟什么是嵌入式?什么是单片机?二者又有什么区别和联系呢?大鑫在此给大家做个简单的科普,希望对大家概念的理解有所帮助。

1、什么是嵌入式
嵌入式一般指嵌入式系统。嵌入式系统是一种专用的计算机系统,是将应用程序、操作系统和计算机硬件连接在一起的系统。
国内学术界给出的定义为“嵌入式系统,是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。”下面是一个嵌入式系统的实物样板:

嵌入式系统的特点:
(1)可剪裁性。嵌入式系统的供应者理应提供各式各样的硬件和软件以备选用,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。
(2)专用性。嵌入式系统通常都是面向某个特定应用的·,所以其软硬件一般为特定用户群设计,具有某种专用性特点。
(3)实时性。嵌入式系统主要用来对宿主系统进行控制,所以对嵌入式系统或多或少有实时性的要求,但由于不同产品使用要求的不同,对其实时性的要求也有高低之分。
(4)体积小。为了便于嵌入到目标系统中,嵌入式计算机把通用计算机系统中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,利于实现小型化。
(5)可靠性。嵌入式系统经常承担关键、机密的计算任务,这些任务对系统可靠性要求高。
(6)功耗低。许多小型宿主系统无法配置交流电源和容量较大的电源,因此嵌入式系统一直追求低功耗。
(7)借助通用计算机平台进行开发。普通用户无法修改嵌入式系统的程序和硬件结构,需要特定的开发工具和环境。
(8 )“采用软硬件协同设计”的方法实现。用统一的方法和工具对软件和硬件进行描述、综合和验证,协同设计,避免独立设计导致修改困难的弊端。
2、什么是单片机
嵌入式系统的核心,就是嵌入式处理器。嵌入式处理器一般分为嵌入式微控制器MCU、嵌入式DSP处理器、嵌入式微处理器MPU、嵌入式片上系统SoC和可编程片上系统SoPC。单片机就属于MCU(嵌入式微控制器)。
单片机,全称是单片微型计算机,是一种集成电路芯片。是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。这里单片机的“单”除了指单片机只是一个硅胶片之外,还指其功能的单一,它可以完成运算、逻辑控制、通信等单一的功能模块,但无论性能多么强大,其功能仍然是单一的。
3、嵌入式与单片机的联系与区别
简单点说,嵌入式与单片机是包含关系。嵌入式系统包含单片机,单片机属于嵌入式系统。
二者的区别:
(1)硬件组成区别
单片机由一块集成电路芯片组成,具体包含微控制器电路,输入输出接口控件。而嵌入式系统,既可以用单片机实现,也可以用其他可编程的电子器件实现。
(2)系统组成区别
单片机控制器、运算器、存储器、输入输出设备构成,而嵌入式由结合各方面要求确定的主控器件、微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、应用程序组成。(3)软件组成区别
单片机没有应用程序,不能直接运行,嵌入式系统一定要有控制软件,实现控制的方法发可以用硬件电路,也可以用软件程序。
(4)主次关系区别
单片机目前被认为是一个电子器件,是独立的主体。而嵌入式系统在物理结构关系上是从属的,被嵌入到目标应用体系内。从控制关系上,控制目标应用系统的运行的逻辑处理,此时却是主导的。
单片机形成的系统一般用于自动化,工业控制功能,而且这些功能一般需要与其他系统配合,不单独使用。因此从广义上讲,单片机应用与嵌入式系统的一个分支。
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