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DSP 、单片机以及嵌入式微处理器区别

DSP 、单片机以及嵌入式微处理器区别
DSP 、单片机以及嵌入式微处理器区别

DSP 、单片机以及嵌入式微处理器都是嵌入式家族的一员。最大区别是DSP能够高速、实时地进行数字信号处理运算。数字信号处理运算的特点是乘/加及反复相乘

求和(乘积累加)。为了能快速地进行数字信号处理的运算,(1)DSP设置了硬件乘法/累加器,(2)能在单个指令周期内完成乘/加运算。(3)为满足FFT、卷积等数字信号处理的特殊要求,目前DSP大多在指令系统中设置了“循环寻址”及“位倒序”寻址指令和其他特殊指令,使得寻址、排序的速度大大提高。DSP完成1024复点FFT的运算,所需时间仅为微秒量级。

高速数据的传输能力是DSP高速实时处理的关键之一。新型的DSP设置了单独的DMA总线及其控制器,在不影响或基本不影响DSP处理速度的情况下,作并行的数据传送,传送速率可达每秒百兆字节。DSP内部有流水线,它在指令并行、功能单元并行、多总线、时钟频率提高等方面不断创新和改进。因此,DSP与单片机、嵌入式微处理器相比,在内部功能单元并行、多DSP核并行、速度快、功耗小、完成各种DSP算法方面尤为突出。

单片机也称微控制器或嵌入式控制器,它是为中、低成本控制领域而设计和开发的。单片机的位控能力强,I/O接口种类繁多,片内外设和控制功能丰富、价格低、使用方便,但与DSP相比,处理速度较慢。DSP具有的高速并行结构及指令、多总线,单片机却没有。DSP处理的算法的复杂度和大的数据处理流量更是单片机不可企及的。嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU(微处理器)。是嵌入式系统的核心。为满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。与工业控制计算机相比,嵌入式微处理器具有体积小、质量轻、成本低、可靠性高的优点,但是在电路板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件,从而降低了系统的可靠性,技术保密性也较差。在应用设计中,嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在专门设计的一块电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,可大幅度减小系统的体积和功耗。目前,较流行的是基于ARM7、ARM9系列内核的嵌入式微处理器。

嵌入式微处理器与DSP的一个很大区别,就是嵌入式处理器的地址线要比DSP

的数目多,所能扩展的存储器空间要比DSP的存储器空间大的多,所以可配置实时多任务操作系统(RTOS)。RTOS是针对不同处理器优化设计的高效率、可靠性和可信性很高的实时多任务内核,它将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装起来,留给用户一个标准的应用程序接口(API),并根据各个任务的优先级,合理地在不同任务之间分配CPU时间。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。常用的RTOS:Linux(为几百KB)和VxWorks(几MB)。

由于嵌入式实时多任务操作系统具有的高度灵活性,可很容易地对它进行定制或作适当开发,来满足实际应用需要。例如,移动计算平台、信息家电(机顶盒、数字电视)、媒体手机、工业控制和商业领域(例如,智能工控设备、ATM机等)、电子商务平台,甚至军事应用,吸引力巨大。所以,目前嵌入式微处理器的应用是继单片机、DSP之后的又一大应用热门。但是,由于嵌入式微处理器通常不能高效地完成许多基本的数字处理运算,例如,乘法累加、矢量旋转、三角函数等。它的

体系结构对特殊类型的数据结构只能提供通用的寻址操作,而DSP则有专门的简捷寻址机构和辅助硬件来快速完成。所以嵌入式微处理器不适合高速、实时的数字信号处理运算。而更适合“嵌入”到系统中,完成高速的“通用”计算与复杂

的控制用途。DSP、单片机以及嵌入式微处理器三者各有所长,技术的发展使得DSP、单片机、嵌入式微处理器相互借鉴对方的优点,互相取长补短。现在,部分单片机内部都有硬件乘法器,单片机内部

也有了DSP内部才有的流水线作业(但规模小些)借鉴PC机的优点,DSP内部也有了一定规模的高速缓存。吸收Intel的嵌入式系统芯片和系统软件的优点。有的DSP内部集成了高速运行的DSP内核及控制功能丰富的嵌入式处理器内核。例如,内部集成有TI公司的C54xCPU内核和ARM公司的ARM7TDMIE内核的DSP,既具有高速的数据处理能力,又有各种类型的外设接口和位控能力,大大拓宽了DSP在控制领域的应用范围。

DSP在注重高速的同时,也在发展低价位控制芯片。美国Cygnal公司的C8051F020 8位单片机,内部采用流水线结构,大部分指令的完成时间为1或2个时钟周期,峰值处理能力为25MIPS。片上集成有8通道A/D、2路D/A、两路电压比较器,内置温度传感器、定时器、可编程数字交叉开关和64个通用I/O口、电源监测、看门狗、多种类型的串行总线(两个UART、SPI)等。

1.5 DSP的基本结构及主要特征DSP是一种具有特殊结构的微处理器,为了达到快速进行数字信号处理的目的,DSP的总线结构大都采用了程序和数据分开的形式,并具有流水线操作的功能,单周期完成乘法的硬件乘法器以及一套适合数字信号处理运算的指令集。DSP的基本结构及主要特征如下。1.程序和数据分开的哈佛结构就是将程序和数据存储在两个不同的存储空间中。

程序存储器空间和数据存储器空间分别独立编址。传统的冯.诺依曼结构是程序存储器和数据存储器共用一个公共的存储空间和单一的地址和数据总线,依靠指令计数器中提供的地址来区分是指令、数据还是地址。取指令和取数据都访问同一存储器空间,数据的吞吐率低。在哈佛结构中,由于程序存储器和数据存储器分开,即每个存储器空间独立编址、独立访问,并具有独立的程序总线和数据总线,取指令和执行指令能

完全重叠进行。现在的DSP普遍采用改进的哈佛结构,其结构、特点如下:(1)允许数据存放在程序存储器中,并被算术指令运算指令直接使用,增强了灵活性。(2)指令存储在高速缓冲器(Cache)中,当执行本指令时,不需要再从存储器中读取指令,节省一个机器周期的时间。

2.流水线操作由于DSP芯片采用多组总线结构,允许CPU同时进行指令和数据的访问。因此,可执行流水线操作。执行一条指令,要经过取指、译码、取数、执行运算,需要若干个指令周期才能完成。流水线技术是将各个步骤重叠起来进行。即第一条指令取指、译码时,第二条指令取指;第一条指令取数时,第二条指令译码,第三条指令取指,依次类推。例如,LF240x就可以实现4级流水线操作(图1.1)。

3. 专门的硬件乘法器和乘加指令MAC在数字信号处理的算法中,大量的运算是乘法和累加,乘法和累加要占用绝大部分的处理时间。例如,数字滤波、卷积、相关、向量和矩阵运算中,有大量的乘法和累加运算。个人计算机:计算乘法需要多个周期用软件实现,DSP:设置了硬件乘法器以及乘加指令MAC,在单周期内取两个操作数一次完成乘加运算。

4. 特殊的指令指令系统中,专为实现数字信号处理的算法设置了专门的特殊指令。例如:DMOV指令,把指令的数据复制到该地址加1的地址中,原单元的内容不变,即数据移位,相当于数字信号处理中的延迟,例如x(n)的延迟为x(n-1)。

另一特殊指令LTD,在一个指令周期可完成LT、DMOV和APAC三条指令的内容。此外,指令系统中设置了“循环寻址”及“位倒序寻址”指令和其他特殊指令,使得寻址、排序的速度大大提高,从而能方便、快速地实现FFT算法。

5.丰富的片内存储器件和灵活的寻址方式片内集成Flash和双口RAM,通过片内总线访问这些存储空间,因此不存在总线竞争和速度匹配问题,从而大大提高了数据的读/写速度。

6. 独立的直接存储器访问(DMA)总线及其控制器DSP为DMA 单独设置了完全独立的总线和控制器

7. 高速的指令运行周期采用上述措施,DSP指令周期可为几十ns至几ns,甚至1ns以下。

嵌入式系统的起源、分类、与通用计算机和单片机的区别

嵌入式系统的起源、分类、与通用计算机和单片机的区别 一、现代计算机的技术发展史 (包括通用计算机系统与嵌入式计算机系统) 1.始于微型机时代的嵌入式应用 电子数字计算机诞生于1946年,在其后漫长的历史进程中,计算机始终是供养在特殊的机房中,实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代,微处理器的出现,计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点,迅速走出机房; 基于高速数值解算能力的微型机,表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣,要求将微型机嵌入到一个对象体系中,实现对象体系的智能化控制。例如,将微型计算机经电气加固、机械加固,并配置各种外围接口电路,安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统。这样一来,计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。 为了区别于原有的通用计算机系统,把嵌入到对象体系中,实现对象体系智能化控制的计算机,称作嵌入式计算机系统。因此,嵌入式系统诞生于微型机时代,嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去,这些是理解嵌入式系统的基本出发点。 2.现代计算机技术的两大分支 由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中,实现的是对象的智能化控制,因此,它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。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,存储容量的无限扩大。 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。

早期,人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装,在大型设备中实现嵌入式应用。然而,对于众多的对象系统(如家用电器、仪器仪表、工控单元……),无法嵌入通用计算机系统,况且嵌入式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同,因此,必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统,这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。 如果说微型机的出现,使计算机进入到现代计算机发展阶段,那么嵌入式计算机系统的诞生,则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代,从而导致20世纪末,计算机的高速发展时期。 3.两大分支发展的里程碑事件 通用计算机系统与嵌入式计算机系统的专业化分工发展,导致20世纪末、21世纪初,计算机技术的飞速发展。计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软、硬件技术,不必兼顾嵌入式应用要求,通用微处理器迅速从286、386、486到奔腾系列;操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力,使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。 嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路,这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士,接过起源于计算机领域的嵌入式系统,承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务,迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。 因此,现代计算机技术发展的两大分支的里程碑意义在于:它不仅形成了计算机发展的专业化分工,而且将发展计算机技术的任务扩展到传统的电子系统领域,使计算机成为进入人类社会全面智能化时代的有力工具。 二、嵌入式系统的定义与特点 如果我们了解了嵌入式(计算机)系统的由来与发展,对嵌入式系统就不会产生过多的误解,而能历史地、本质地、普遍适用地定义嵌入式系统。

单片机和linux嵌入式操作系统区别

单片机和linux嵌入式操作系统区别 随着嵌入式行业硬件平台的性能增强,项目需求和功能日益复杂,ARM公司推出的 CORTEX-M3,更是让以往做单片机的工程师在芯片和技术选型面临两难选择,本专题将从芯片价格、整个系统的硬件软件设计及维护的成本等各个方面给您提供一个参考,并从技术角度分析单片机和带操作系统的系统的软件开发的异同点。 ● 1.单片机与ARM等新处理器的价格比较 ● 2.带操作系统与不带操作系统的软件开发的区别 ● 2.1.驱动开发的区别 ● 2.2.应用程序开发的区别 1. 单片机与ARM等新处理器的价格比较 表1

自己不熟悉的芯片和技术,最后的成本也可能更高。 2. 带操作系统与不带操作系统的软件开发的区别 用通俗的话来说,一个处理芯片不运行操作系统,我们就把它称为单片机,而单片机编程就是写裸板程序,这个程序直接在板子上运行;相对的,另一种程序就是基于操作系统的程序,说得简单点就是,这种程序可以通过统一的接口调用“别人写好的代码”,在“别人的基础上”更快更方便地实现自己的功能。 2.1. 驱动开发的区别 驱动开发的区别我总结有两点:能否借用、是否通用。 2.1.1 能否借用 基于操作系统的软件资源非常丰富,你要写一个Linux设备驱动时,首先在网上找找,如果有直接拿来用;其次是找到类似的,在它的基础上进行修改;如果实在没有,就要研究设备手册,从零写起。而不带操作系统的驱动开发,一开始就要深入了解设备手册,从零开始为它构造运行环境,实现各种函数以供应用程序使用。 举个例子,要驱动一块LCD,在单片机上的做法是: ①首先要了解LCD的规格,弄清楚怎么设置各个寄存器,比如设置LCD的时钟、分辨率、象素 ②划出一块内存给LCD使用 ③编写一个函数,实现在指定坐标描点。比如根据x、y坐标在这块内存里找到这个象素对应的小区域,填入数据。 基于操作系统时,我们首先是找到类似的驱动,弄清楚驱动结构,找到要修改的地方进行修改。 下面是单片机操作LCD的代码: ①初始化: void Tft_Lcd_Init(int type) { /* * 设置LCD控制器的控制寄存器LCDCON1~5 * 1. LCDCON1: * 设置VCLK的频率:VCLK(Hz) = HCLK/[(CLKVAL+1)x2] * 选择LCD类型: TFT LCD * 设置显示模式: 16BPP * 先禁止LCD信号输出 * 2. LCDCON2/3/4: * 设置控制信号的时间参数 * 设置分辨率,即行数及列数 * 现在,可以根据公式计算出显示器的频率: * 当HCLK=100MHz时,

单片机和嵌入式系统linux的区别转自21IC电子网

单片机和嵌入式系统linux的区别 随着嵌入式行业硬件平台的性能增强,项目需求和功能日益复杂,ARM公司推出的CORTEX-M3,更是让以往做单片机的工程师在芯片和技术选型面临两难选择,本专题将从芯片价格、整个系统的硬件软件设计及维护的成本等各个方面给您提供一个参考,并从技术角度分析单片机和带操作系统的系统的软件开发的异同点。 ● 1.单片机与ARM等新处理器的价格比较 ● 2.带操作系统与不带操作系统的软件开发的区别 ● 2.1.驱动开发的区别 ● 2.2.应用程序开发的区别 1. 单片机与ARM等新处理器的价格比较 表1 型号架构资源价格(元) AT89S51 8051 最高频率33MHz 4 4KB Flash 128B内部RAM 32个可编程IO引脚 两个16bit的计数器 一个UART口 SST89E564RD 8051 最高频率40MHz 35

从表1里面各种芯片的资源,大概就可以猜知它们的应用场合。51单片机通常被用来做一些比较简单的控制,比如采集信号、驱动一些开关。AT89S51的Flash 只有4K,一个稍微复杂的程序就不止4K了。SST89E564RD是一种扩展的51单片机,它的Flash达到64KB,可以外接最多64KB的SRAM。在SST89E564RD上的程序可以写得更复杂一些,但是它对外的接口也比较少。 CORTEX-M3系列的处理器,对外接口极其丰富,这使得它的应用面更广,但是限于它的Flash、内存还是比较小,一般不在上面运行操作系统,它算是一个性能非常突出的单片机。 HI3510 是海思半导体公司的一款用于监控设备的芯片,一般上面运行Linux系统,通过摄像头采集数据、编码,然后通过网络传输。另一端接收到数据之后,再解码。在上面运行的程序非常复杂,有漂亮的图片界面、触摸屏控制、数据库等等。对声音图像的编解码更是用到DSP核。 S3C2440 是一款通用的芯片,它与“高级单片机”STM32F103相比,多了存储控制器和NAND控制器──这使得可以外接更大的Flash、更大的内存;多了内存管理单元(MMU)──这使得它可以进行地址映身(虚拟地址、物理地址之间的映射)。可以在S3C2440上运行Linux系统,运行更大更复杂的程序。 在具体工作中,怎么选择这些芯片呢?一句话:成本!进行任何产品的开发都要考虑性价比,一切应该从“成本”出发。成本不仅包括芯片的价格,也包括整个系统的硬件、软件设计及维护的难易。 芯片价格可以在电子市场问到,也可以在https://www.docsj.com/doc/e33462756.html,.上找到有卖这种芯片的柜台,然

嵌入式系统概述及与单片机区别说明

嵌入式系统概述及与单片机区别说明 嵌入式的全称是嵌入式系统,英文是Embeded system,是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,根据英国电器工程师协会(U.K. Institution of Electrical Engineer)的定义,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。从这里我们可以看出两点,第一,嵌入式并不是一个通用的设备。第二,嵌入式必须和具体的应用相结合,设计上具有针对性。 所以可以看出来嵌入式是一个系统,嵌入式是需要把这个系统嵌入到设备中去,比如手机主板上的芯片就是嵌入到手机上的一个系统,整合了电脑的主板、CPU、硬盘、内存、网卡、显卡、电源的所有功能。也就是说嵌入式系统主要是从芯片的使用时的组织形态来命名的,更通俗的解释就是只要是被嵌入到设备中的芯片都可以叫做嵌入式系统。 嵌入式系统这个定义太广泛了,所以我们平时所讲的嵌入式更多的是从狭义上讲的,狭义上讲,嵌入式是为了区别于单片机。 我们经常把芯片中不带MMU(memory management unit)从而不支持虚拟地址,只能跑裸机或RTOS(典型如ucos、华为LiteOS、RT-Thread、freertos等)的system叫单片机(典型如STM32、NXP LPC系列、新的NXP imxRT1052系列等),而把芯片自带MMU可以支持虚拟地址,能够跑Linux、Vxworks、WinCE、Android 这样的操作系统的system叫嵌入式。 单片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。

嵌入式系统与单片机的区别

嵌入式与单片机的异同及其发展趋势 如果说微型机的出现,使计算机进入到现代计算机发展阶段,那么嵌入式计算机系统的诞生,则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代,从而导致20世纪末,计算机的高速发展时期。 嵌入式计算机系统走上了一条独立发展的单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士,接过起源于计算机领域的嵌入式系统,承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务,迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。 按照历史性、本质性、普遍性要求,嵌入式系统定义为:“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。 嵌入式系统的特点与定义不同,由定义中的三个基本要素衍生出来的。不同的嵌入式系统其特点会有所差异。与“嵌入性”的相关特点:由于是嵌入到对象系统中,必须满足对象系统的环境要求,如物理环境(小型)、电气/气氛环境(可靠)、成本(价廉)等要求。与“专用性”的相关特点:软、硬件的裁剪性;满足对象要求的最小软、硬件配置等。与“计算机系统”的相关特点:嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。与上两个特点相呼应,这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路。 嵌入式系统按形态可分为设备级(工控机)、板级(单板、模块)、芯片级(MCU、SoC)。 嵌入式系统与对象系统密切相关,其主要技术发展方向是满足嵌入式应用要求,不断扩展对象系统要求的外围电路(如ADC、DAC、PWM、日历时钟、电源监测、程序运行监测电路等),形成满足对象系统要求的应用系统。因此,嵌入式系统作为一个专用计算机系统(满足对象系统要求的计算机应用系统),要不断向计算机应用系统发展。 单片机开创了嵌入式系统独立发展道路. 嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代,然而,微型计算机的体积、价位、可靠性都无法满足广大对象系统的嵌入式应用要求,因此,嵌入式系统必须走独立发展道路——芯片化道路。将计算机做在一个芯片上,从而开创了嵌入式系统独立发展的单片机时代。 在探索单片机的发展道路时,有过两种模式,即“∑模式”与“创新模式”。“∑模式”本质上是通用计算机直接芯片化的模式,它将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪后,集成在一个芯片上,构成单片微型计算机;“创新模式”则完全按嵌入式应用要求设计全新的,满足嵌入式应用要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入式系统(单片微型计算机)。MCS-51是在MCS-48探索基础上,进行全面完善的嵌入式系统。历史证明,“创新模式”是嵌入式系统独立发展的正确道路,MCS-51的体系结构也因此成为单片嵌入式系统的典型结构体系。 单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。 SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段.主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM 与通用计算机完全不同的发展道路。

嵌入式单片机

1、在CPU和物理内存之间进行地址转换时,( B )将地址从虚拟(逻辑)地址空间映射到物理地址空间。 A.TCB B.MMU C.CACHE D.DMA 2、NFS服务器通过调用/etc/rc.d/init.d中的portmap和nfs脚本启动,启动后它将通过寻找本地服务器的( D )文件,向网络上的子机提供NFS文件共享服务 A./etc/hosts B./etc/inittab C./etc/inet.d D./etc/exports 3、Linux下的Vi编辑器分别有命令行模式.插入模式.底行模式3种模式,从插入模式切换到命令行模式需要按( D ) A.回车键 B.i键 C.CTRL+I键 D.ESC键 4、安装Linux操作系统时需要设置分区,其中SWAP分区的作用是( C ) A.主分区 B.引导分区 C.交换分区 D.扩展分区 5、文件exer1的访问权限为rw-r--r--,现要增加所有用户的执行权限和同组用户的写权限,下列命令正确的是( A )。 A .chmod a+x g+w exer1 B .chmod 765 exer1 C .chmod o+x exer1 D .chmod g+w exer1 6、下列提法中,属于ifconfig命令作用范围的是( B )。 A.编译源程序B.配置网卡的IP地址 C.配置系统内核 D.加载网卡到内核中 7、一般可以用( C )实现自动编译。 A.gcc B.gdb * C.make D. vi 8、在FTP协议中,控制连接是由( B )主动建立的。 A.服务器端 B.客户端 C.操作系统D.服务提供商 9、进程有三种状态:( C )。 A .准备态.执行态和退出态 B .精确态.模糊态和随机态

单片机与嵌入式的区别之学习感悟

单片机与嵌入式的区别之学习感悟 单片机和嵌入式,其实没有什么标准的定义来区分他们,对于进行过单片机和嵌入式开发的开发者来说,都有他们自己的定义,接下来,就谈谈本人对这两个概念的理解和感悟。 首先明确概念,什么是单片机,单片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。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。比如最经典的51系列单片机,外观只是一块一个拇指大小的长方体芯片,共40个引脚,里面包含了逻辑运算单元。实际上也就是一个cpu。 一直记得上单片机的第一节课上,老师介绍单片机时,是这样说的:单片机姓单。为什么要强调这一点呢?方便容易分不清的童鞋,以后每次想问这个问题的时候都想想这句话。了解的人其实很容易分开它们,实际上他们也没有什么可比性。 首先,见过单片机的人,都知道,其实单片机只是一块芯片,里面有运算器、存储器等组成的一个具有逻辑、运算、通信等功能的单元。说的再具体点,实际一个CPU。 DSP芯片也可以认为是一个单片机。当然它们性能很强大,但是功能依然很单一,总之就是处理数据、逻辑。 其次,单片机可以完成很多的任务处理,但一般都是跟一定的外围设备进行协作,比如,添加LED灯,实现交通灯系统;添加液晶屏,实现动画播放等。(当然很多同学都已经在大学期间自己完成过一个最小系统) 最后,我们来总结一下单片机,单片机是完成运算、逻辑控制、通信等功能的单一模块。相信我的上述讲解中,大家发现到了,单片机真的就是姓单(这个字读dan)。 针对嵌入式的概念是有些模糊定义的,一般情况下指的都是嵌入式系统。正因为这个概念有些模糊,所以会导致很多人对该概念的模糊认识。(就像大学中的一门课程,既可以叫

(完整版)通用PC系统与嵌入式系统的区别

通用PC系统与嵌入式系统的区别.txt精神失常的疯子不可怕,可怕的是精神正常的疯子!一什么是嵌入式系统 嵌入式系统一般指非pc系统,有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。简单地说,嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体,类似于pc中bios的工作方式,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点,特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,它是可独立工作的“器件”。 嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备,如掌上pda、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。 嵌入式系统的硬件部分,包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和i/o端口、图形控制器等。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统,它不具备像硬盘那样大容量的存储介质,而大多使用eprom、eeprom或闪存 (flash memory)作为存储介质。软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。 二嵌入式处理器 嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般具备4个特点:(1)对实时和多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时操作系统的执行时间减少到最低限度;(2)具有功能很强的存储区保护功能,这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强大的存储区保护功能,同时也有利于软件诊断;(3) 可扩展的处理器结构,以能迅速地扩展出满足应用的高性能的嵌入式微处理器;(4)嵌入式微处理器的功耗必须很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,功耗只能为mw 甚至μw级。 据不完全统计,目前全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000种,流行的体系结构有30 多个系列。其中8051体系占多半,生产这种单片机的半导体厂家有20多个,共350多种衍生产品,仅philips就有近100种。现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器,越来越多的公司有自己的处理器设计部门。嵌入式处理器的寻址空间一般从64kb到16mb,处理速度为 0.1~2000mips,常用封装8~144个引脚。 根据现状,嵌入式计算机可分成下面几类: (1)嵌入式微处理器(embedded microprocessor unit, empu) 嵌入式微处理器采用“增强型”通用微处理器。由于嵌入式系统通常应用于环境比较恶劣的环境中,因而嵌入式微处理器在工作温度、电磁兼容性以及可靠性方面的要求较通用的标准微处理器高。但是,嵌入式微处理器在功能方面与标准的微处理器基本上是一样的。根据实

dsp、单片机以及嵌入式微处理器区别

DSP 、单片机以及嵌入式微处理器都是嵌入式家族的一员。最大区别是DSP 能够高速、实时地进行数字信号处理运算。数字信号处理运算的特点是乘/加及反复相乘 求和(乘积累加)。为了能快速地进行数字信号处理的运算,(1)DSP设置了硬件乘法/累加器,(2)能在单个指令周期内完成乘/加运算。(3)为满足FFT、卷积等数字信号处理的特殊要求,目前DSP大多在指令系统中设置了“循环寻址”及“位倒序”寻址指令和其他特殊指令,使得寻址、排序的速度大大提高。DSP完成1024复点FFT的运算,所需时间仅为微秒量级。 高速数据的传输能力是DSP高速实时处理的关键之一。新型的DSP设置了单独的DMA总线及其控制器,在不影响或基本不影响DSP处理速度的情况下,作并行的数据传送,传送速率可达每秒百兆字节。DSP内部有流水线,它在指令并行、功能单元并行、多总线、时钟频率提高等方面不断创新和改进。因此,DSP与单片机、嵌入式微处理器相比,在内部功能单元并行、多DSP核并行、速度快、功耗小、完成各种DSP算法方面尤为突出。 单片机也称微控制器或嵌入式控制器,它是为中、低成本控制领域而设计和开发的。单片机的位控能力强,I/O接口种类繁多,片内外设和控制功能丰富、价格低、使用方便,但与DSP相比,处理速度较慢。DSP具有的高速并行结构及指令、多总线,单片机却没有。DSP处理的算法的复杂度和大的数据处理流量更是单片机不可企及的。嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU(微处理器)。是嵌入式系统的核心。为满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。与工业控制计算机相比,嵌入式微处理器具有体积小、质量轻、成本低、可靠性高的优点,但是在电路板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件,从而降低了系统的可靠性,技术保密性也较差。在应用设计中,嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在专门设计的一块电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,可大幅度减小系统的体积和功耗。目前,较流行的是基于ARM7、ARM9系列内核的嵌入式微处理器。 嵌入式微处理器与DSP的一个很大区别,就是嵌入式处理器的地址线要比DSP 的数目多,所能扩展的存储器空间要比DSP的存储器空间大的多,所以可配置实时多任务操作系统(RTOS)。RTOS是针对不同处理器优化设计的高效率、可靠性和可信性很高的实时多任务内核,它将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装起来,留给用户一个标准的应用程序接口(API),并根据各个任务的优先级,合理地在不同任务之间分配CPU时间。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。常用的RTOS:Linux(为几百KB)和VxWorks(几MB)。 由于嵌入式实时多任务操作系统具有的高度灵活性,可很容易地对它进行定制或作适当开发,来满足实际应用需要。例如,移动计算平台、信息家电(机顶盒、数字电视)、媒体手机、工业控制和商业领域(例如,智能工控设备、ATM机等)、电子商务平台,甚至军事应用,吸引力巨大。所以,目前嵌入式微处理器的应用是继单片机、DSP之后的又一大应用热门。但是,由于嵌入式微处理器通常不能高效地完成许多基本的数字处理运算,例如,乘法累加、矢量旋转、三角函数等。它的 体系结构对特殊类型的数据结构只能提供通用的寻址操作,而DSP则有专门的简捷寻址机构和辅助硬件来快速完成。所以嵌入式微处理器不适合高速、实时的数字信号处理运算。而更适合“嵌入”到系统中,完成高速的“通用”计算与复杂

关于单片机、PLC和嵌入式的对比浅析

关于单片机、PLC和嵌入式的对比浅析 嵌入式是一个大概念,可以说单片机的知识是嵌入式的一个子集。 软件层次上,可以简单分为驱动,系统,应用这3块。基于的硬件至少包括MCU,DSP,SOC 等。 一般说来,搞过几年单片机的人,对MCU+驱动+简单系统+简单应用熟,但对操作系统和复杂应用不熟。 碰到说自己搞嵌入式的人,就鱼龙杂混,要详细问才能判断水平。 对于学生来说,如果看到招聘的职位,嵌入式可以学习和发展的想象空间大,但是很有可能做的事情和桌面开发差别不大,见到内行了都不好意思说自己搞嵌入式的;单片机能学到的东西是有保障的,但想象空间固定些。 嵌入式/单片机领域里,学电子,通信,计算机,软件出身的比较扎堆。 以下单说说PLC 1,20K IO点和20个IO点,都是PLC,嗯。工资的话。。。。 2,PLC仅仅是工厂自动化中大量应用的一种器件,派生的:传感器,通信,驱动(伺服,变频),弱电(0.6KV以下),组态,DCS都可以归属到PLC里。从目前我接触到业内的公司里本地代表处的技术人员,能贯通这些的基本木有(本地区号02X) 3,搞PLC你就只搞PLC了吗?自动化是为过程和工艺服务的,你不融会贯通,你就没有核心竞争力,还比不上码农呢。 4,PLC的技术含量并不低,不软不硬,但是对付的是各种难缠的应用和客户。最近我们一个小项目,诊断和报警代码10K行,C写的。 5,企业的自动化维护人员和OEM商是天与地的区别,前者对着电器图检查一下线路就算是主要工作了,现在哪家用户变更的时候会叫本厂的人来做,还不是叫乙方来。所以,当乙方是不爽,也累,但是你学得到真功夫。 6,西门子工业自动化下,控制器为:200,300,400,1200,1500 。嗯,先不说跨厂家,

嵌入式、单片机、电脑之间的区别

2011-07-07 19:01网友采纳 单片机 缩写MCU,全称Micro Controller Unit,中文为微处理器。在一块芯片上集成ROM,RAM,FLASH存储器,外部只需要加电源、复位、时钟电路,就可以成为一个简单的系统。因此单片机入门容易,学习开发都不需要花费很多资金购买工具。汇编或C开发编程例子多,keil编译器,STC单片机下载方便,仿真器多为开源,所以学习单片机很受菜鸟热捧。 在国内很多公司依然使用单片机开发产品,在低端产品里面,性价比高,开发简单是最主要原因,所以学习单片机在国内还是有一定的市场的。 嵌入式 全称Embedded System,中文为嵌入式系统,多采用ARM,Power PC,其他16位/32位MCU做处理器,基本有板载BOOT引导程序,内存、FLASH、调试口、看门狗、串口、按键等基本的应用,根据项目或市场需要,一般都带以太网,液晶显示、USB传输、及其他商业或工业应用总线,满足存储、传输、运算需求的系统。一般使用vxworks、linux、ucos、winen等操作系统开发软件。使用多为C或C++语言开发,需要购买仿真器,下载器等开发工具,需要投入一定基金。学习资料网上丰富,开源代码或例子也比较多,但是入门比较难,要有一定硬件及软件基础。 国内嵌入式市场大,一般都集中在中低端产品。开发人员需求也大,工资比例高,能成为一个嵌入式软件或硬件工程师基本不会失业。 电脑主板 一共有两大类,一类商用PC机,如台式机,笔记本主板;另一类是工业或军品主板,如工控机,一体机,该类可以理解为专业为工业控制,或满足军品需求的嵌入式主板,一般都是以Power PC或X86处理器为主,板载BOOT引导程序,内存,大容量存储(如硬盘)。对环境(高低温、湿度、振动、电磁兼容性)适应能力强,处理能力强的处理器,国内开发多为Linux操作系统,多以C或C+ +语言开发。需要购买仿真器,需要开发板,下载器等开发工具,需要投入足够的基金。入门较难,要有一定硬件及软件基础,要有一定的计算机系统认识。国内的厂商主要是研祥计算机、华中工控做的比较成熟。国内工控机市场不大,一般都集中在中高端产品。开发人员需求也大,工资高,但是门槛也高。 个人以为普通社会工作人士要自学自考,应尽量简单入手,从单片机学习起,学校里的学生也应该从单片机学起,然后深入到嵌入式,跑操作系统,学移植和开发,包括软硬件。 要学电脑主板,那必须到你工作岗位上去学,因为学校和你个人都没有这样的资金和能力。 firefox_panda|四级 嵌入式一般用的是类似于ARM处理器,并加上外围设备,并在ARM中加载程序。嵌入式系统所用的处理器硬件资源和处理能力相对单片机的简单控制要多很多,因此单片机一般用于功能相对简单的控制,如交通灯控制等。嵌入式处理器的处理能力相对单片机强很多,一般用于智能便携设备,如智能手机就是一个嵌入式系统,其中IPhone就是用的ARM处理器。计算机的处理功能最强,硬件

单片机与PLC详细比较

要搞清楚单片机与PLC的异同,首先得明确什幺是单片机,什幺是PLC。对此,我们简要回顾一下计算机的发展历程也许有帮助,按计算机专家的原始定义,计算机系统由五大部分--即控制单元(CU)、算术运算单元(ALU)、存储器(Memory)、输入设备(Input)、输出设备(Output)组成。早期计算机(晶体管的或集成电路的,不包括电子管的)的CU或ALU由一块甚至多块电路板组成,CU和ALU是分离的,随着集成度的提高,CU和ALU 合在一块就组成了中央处理单元(CPU),接着将CPU集成到单块集成电路中就产生MPU 或MCU,出现了如Intel4004、8008、8080,8085、8086、8088、Z80等MPU。此后,MPU 的发展产生了两条分支,一支往高性能、高速度、大容量方向发展,典型芯片如:Intel80186、286、386、486、586、P2、P3、P4等,速度从4.7MHz到现在的3.2GHz。另一支则往多功能方向发展,将存储器(ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASH ROM、SRAM等)、输入/出接口(Timer/Counter、PWM、ADC/DAC、UART、IIC、SPI、RTC、PCA、FPGA 等)全部集成在一块集成电路中而成为SOC(System On a Chip)。依愚之见,这就是当今广泛应用的单片计算机,简称单片机。这一分支可谓品种繁多,位宽从8位到32位,引脚数从6个到几百个,工作频率从几十KHz到几百MHz,体系结构既有CISC也有RISC,数不胜数。常用的有MCS-51系列、MCS-96系列、PIC系列、A VR系列、ARM7/9系列、TMS320系列、MSP430系列、MOTOROLA众多的单片机等等。 至此,我们可以将计算机核心处理器的发展划分为三个阶段:板级的CPU、芯片级的MPU 和SOC。 PLC是什幺呢?PLC的全称是Programmable Logic Controller(可编过程控制器),刚引入国内时,曾简称为PC。后来,IBM-PC获得广泛应用,PC成了个人电脑的代名词,才改为PLC。PLC还有另外的一个意思是Power Line Carrier(电力线载波)。 PLC是一种产品,但这种产品有点特别,在没有下载控制程序之前,它不具备任何控制功能,也就是说,没有应用程序的PLC是毫无用处的。PLC实际上是专为工业环境使用的通用控制平台,它必须进行二次开发才能完成最终控制目的,因此,它还需程序编辑/调试软件的配合。 PLC是智能产品,它的核心控制器采用什幺方案呢?板级的CPU肯定是不能考虑的,MPU 也要好几块集成电路构成,以Z80 MPU为例,需要Z80MPU、PIO、CTC、SIO、EPROM、SRAM等,把这些集成电路安装在一块电路板上,这就是早期的单板计算机。这种方案体积太大,不适合现代要求。由此可见,PLC的核心控制器采用单片机是最合适的。 由此可得出结论: 1.PLC是建立在单片机之上的产品,单片机是一种集成电路,两者不具有可比性。 2.单片机可以构成各种各样的应用系统,从微型、小型到中型、大型都可,PLC是单片机应用系统的一个特例。 3.不同厂家的PLC有相同的工作原理,类似的功能和指标,有一定的互换性,质量有保证,编程软件正朝标准化方向迈进。这正是PLC获得广泛应用的基础。而单片机应用系统则是八仙过海,各显神通,功能千差万别,质量参差不齐,学习、使用和维护都很困难。

详析单片机、ARM、FPGA嵌入式的特点及区别

单片机的特点: (1)受集成度限制,片内存储器容量较小,一般内ROM:8KB以下; (2)内RAM:256KB以内。 (3)可靠性高 (4)易扩展 (5)控制功能强 (6)易于开发 ARM的特点: (1)自带廉价的程序存储器(FLASH)和非易失的数据存储器(EEPROM)。这些存储器可多次电擦写,使程序开发实验更加方便,工作更可靠。 (2)高速度,低功耗。在和M51单片机外接相同晶振条件下,AVR单片机的工作速度是M51单片机的30-40倍;并且增加了休眠功能及CMOS技术,使其功耗远低于M51单片机。 (3)工业级产品。具有大电流输出可直接驱动SSR和继电器,有看门狗定时器,防止程序走飞,从而提高了产品的抗干扰能力。 (4)超功能精简指令,具有32个通用工作寄存器,相当于M51单片机中32个累加器!从而克服了单一累加器工作的瓶颈效应。 (5)程序下载方便。AVR单片机即可并行下载也可串行下载,无需昂贵的编程器。此外,还可以在线下载!也就是说可以直接在电路板上进行程序修改和烧录。 (6)具有模拟比较器、脉宽调制器、模数转换功能。使得工业控制中的模拟信号处理更为简单方便。 (7)并行口、定时计数器、中断系统等单片机内部重要资源的功能进行了大幅度提升,使之更适合工业生产过程的实时控制。 (8)其时钟频率既可外接也可使用单片机内部自带的振荡器,其频率可在1MHz-8MHz 内设置,使得硬件开发制作更为简洁。

(9)强大的通讯功能,内置了同步串行接口SPI、通用串行接口UAST、两线串行总线接口TWI(I2C ),使网络控制、数据传送更为方便。 (10)超级保密功能,应用程序可采用多重保护锁功能。可低价快速完成厂家产品商品化等等。除上述特点外“零外设”也是AVR嵌入式单片机的重要特征。由于该芯片已内置了程序存储器、晶振并增加了在线汇编功能。 所以AVR单片机芯片接上直流电源,下载个程序就可以独立工作。无需附加外部设备,无需使用昂贵的编程器和仿真装置。这给我们学习和开发带来了便利条件。 FPGA的特点: (1)采用FPGA设计ASIC电路(专用集成电路),用户不需要投片生产,就能得到合用的芯片。 (2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。 (3)FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。 (4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。 (5)FPGA采用高速CMOS工艺,功耗低,可以与CMOS、TTL电平兼容。 可以说,FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。 FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的,因此,工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式,采用不同的编程方式。 加电时,FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中,配置完成后,FPGA进入工作状态。掉电后,FPGA恢复成白片,内部逻辑关系消失,因此,FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器,只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA 功能时,只需换一片EPROM即可。这样,同一片FPGA,不同的编程数据,可以产生不同的电路功能。因此,FPGA的使用非常灵活。 嵌入式系统的特点: 1、系统内核小 由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。比如Enea公司的OSE分布式系统,内核只有5K,而Windows的内核?简直没有可比性。

单片机嵌入式试题(附答案)

考核试卷一 第一部分理论试题 题号一二三四总分 得分 一、填空题(每空1分,共25分) 1.计算机的系统总线有地址总线、控制总线和_数据总线。 2.通常、单片机上电复位时PC= 00,SP= 07;而工作寄存器则缺省采用第0组,这组寄存器的地址范围是从00-07。 3.JZ e 的操作码地址为1000H,e=20H,它转移的目标地址为1022。 4.汇编语言中可以使用伪指令,它们不是真正的指令,只是用来对汇编起命令作用。 5.假定累加器A的内容30H,执行指令: 1000H:MOVC A,@A+PC后,把程序存储器1031单元的内容送累加器A 中。 6.MCS-51单片机访问外部存储器时,利用ALE信号锁存来自P0口的低8位地址信号。 7.MCS-51单片机8031中有2个16位的定时/计数器,可以被设定的工作方式有四种。 8.MCS-51单片机有5 个中断源,可分为2 个中断优先级。上电复位时INT0 中断源的最高。 9.用串行口扩展并行口时,串行接口的工作方式应选为0。 10.半导体存储器的最重要的两个指标是存贮容量和转换速度。 11.若某8位D/A转换器的输出满刻度电压为+5V,则D/A转换器的分辨率为_5/28。 12.MOV A,40H 指令对于源操作数的寻址方式是直接寻址。 13.MCS-8051系列单片机字长是 16 位,有 40 根引脚,96系列字长是 16 位。

14.8051单片机的存储器的最大特点是数据和程序的分离,Px并行口的地址是与 I/O 统一编址的,或者说属于该存储器。 15. 8051最多可以有 4 个并行输入输出口,最少也可以有1个并行口,即P1 。 16. P3常需复用作中端口和读写控制信号。 17.8051复位后,PC= 00 H。若希望从片内存储器开始执行,EA脚应接高电平。 18. PC值超过 0FFF H时,8051会自动转向片外存储器继续取指令执行。 20. 8051的C/T是加(加或减)计数的。 21. 8051的中断向量表在 03 H、 0B H和13H、1BH、23H。 22. MOV A,40H 指令对于源超作数的寻址方式是直接寻址。 23. .MCS—51布尔处理机的存储空间是128_。 24. 中断响应时间是指_从中断请求位置位___。 25.通过CPU对I/O状态的测试,只有I/O已准备好时才能进行I/O传送,这种传送方式称为查询方式。 二、单项选择题(从下列备选答案中选出一个正确的答案,并填在相应位置,错选或不选均不得分,每题1分,共25分) 23. .MCS—51布尔处理机的存储空间是128_。 (A)100 (B)128 (C)64 (D)256 4.汇编语言中可以使用伪指令,它们不是真正的指令,只是用来对汇编起命令作用. A 对 B 错 3. MOV A,40H 指令对于源超作数的寻址方式是直接寻址。 (A)直接(B)间接(C)位寻址(D)变址 4 JZ e 的操作码地址为1000H,e=20H,它转移的目标地址为1022。 (A)1000 (B)1020 (C)1022 (D)1002 5.假定累加器A的内容30H,执行指令: 1000H:MOVC A,@A+PC后,把程序存储器1031H 单元的内容送累加器A 中

单片机和嵌入式系统概述

第一章单片机(和嵌入式系统)概述 1.1 单片机(和嵌入式系统)的发展 1.1.1 计算机发展的三个浪潮 1第一个浪潮(1946~1975), 大型机硬件导向:计算机只能由专家操作,把处理后的信息交用户使用,信息处理与使用分离。─集中处理时代2第二个浪潮(1976~1993)台式计算机导向:PC机普及,信息由处理者个人享有不能互发信息,难以共享。信息处理与使用者结合。─分散处理时代 3第三个浪潮(1994~?),网络导向:计算机通过网络互连进行全球通信,引入网络就是计算机的新概念。软件可以象数据一样驻留在网络上,软件程序可以实时执行,用户可随时到达存放所需程序的地址,而不受计算机类型和操作系统的限制。信息收集、处理、分析和存储都商业化。─网络处理时代 1.1.2 计算机发展简史 第一代到第四代计算机都是以电子器件的发展更新来划分的,而第五代以后的计算机则是以设计思想的更新来划分。 1第一代电子管计算机(1946~1958) (1)硬件 逻辑器件:电子管和继电器 内存:汞延迟线,静电存储管,53年出现磁芯(统治20年) 外存:磁带机、穿孔纸带机和卡片机,56年IBM生产磁盘机

(2)软件:54年以前几乎没有软件,主要用机器语言--二进制代码指令后期发展了汇编语言 (3)性能 运算速度:几千次到几万次 平均稳定运行时间:几小时 (4)特点 体积大、功耗大、价格大,速度慢、容量小、可靠性差(5)典型机器 1942年美籍保加利亚人,爱荷华州立学院数学系文森特.阿培纳索夫(Vincent Atanasoff)与其助手克里夫德.贝利(Clifford Berry)研制成功世界上第一台数字电子计算机ABC。采用300个电子管,用电容器做存储器,穿孔卡片作为辅助存储器,运算速度为1次/s。用于解线性代数方程。1973年美国法院把发明权归属于阿培纳索夫。 由美国宾夕法尼亚大学的工程师埃克特(J.Presper Eckert)和物理学家毛希利(,于1946年2月正式公开表演数字式电子计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)。1947年运到马里兰州陆军阿伯丁试炮场的弹道研究实验室正式使用。 用了18800只电子管、12bit字长、内存17kB,300次乘法/s, 5000次加法/s,占地165 m2,重量30T,耗电150kW。 1953年4月IBM-701

单片机和嵌入式系统概述

单片机和嵌入式系统概述

第一章单片机(和嵌入式系统)概述 1.1 单片机(和嵌入式系统)的发展 1.1.1计算机发展的三个浪潮 1第一个浪潮(1946?1975 ),大型机硬件导向:计算机只能由专家操作, 把处理后的信息交用户使用,信息处理与使用分离。一集中处理时代2第二个浪潮(1976?1993 )台式计算机导向:PC机普及,信息由处理 者个人享有不能互发信息,难以共享。信息处理与使用者结合。一分散处理时代3第三个浪潮(1994??),网络导向:计算机通过网络互连进行全球通信,引入网络就是计算机的新概念。软件可以象数据一样驻留在网络上,软件程序可以实时执行,用户可随时到达存放所需程序的地址,而不受计算机类型和操作系 统的限制。信息收集、处理、分析和存储都商业化。T网络处理时代 1.1.2计算机发展简史 第一代到第四代计算机都是以电子器件的发展更新来划分的,而第五代以后的计算机则是以设计思想的更新来划分。 1 第一代电子管计算机(1946?1958 ) (1)硬件 逻辑器件:电子管和继电器 内存:汞延迟线,静电存储管,53年出现磁芯(统治20年) 外存:磁带机、穿孔纸带机和卡片机,56年IEM生产磁盘机 (2)软件:54年以前几乎没有软件,主要用机器语言--二进制代码指令

后期发展了汇编语言 (3)性能 运算速度:几千次到几万次 平均稳定运行时间:几小时 (4)特点 体积大、功耗大、价格大,速度慢、容量小、可靠性差 (5)典型机器 佃42年美籍保加利亚人,爱荷华州立学院数学系文森特■阿培纳索夫(Vincent Atanasoff)与其助手克里夫德贝利(Clifford Berry)研制成功世界上第一台数字电子计算机ABC。采用300个电子管,用电容器做存储器,穿孔卡片作为辅助存储器,运算速度为1次/s。用于解线性代数方程。1973年美国法院把发明权归属于阿培纳索夫。 由美国宾夕法尼亚大学的工程师埃克特(J.Presper Eckert)和物理学家毛希利(John.W.Mauchly)于1945年12月研制成功,于1946年2月正式公开表演数字式电子计算机ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer)。佃47年运到马里兰州陆军阿伯丁试炮场的弹道研究实验室正式使用。 用了 1 8 8 0 0只电子管、12 bit字长、内存17 kB, 300次乘法/s, 5000次加法/s,占地165 m2,重量3 0 T,耗电15 0 kW。 1953年4月IEM—701 1954年11月IEM—650

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