凡是从事计算机或电子信息相关领域工作的童鞋,一定都听说过嵌入式和单片机吧?
但是,如果要问具体什么是嵌入式,什么是单片机,它们之间究竟有什么区别,我相信大部分人并不能解释清楚。
什么是嵌入式
首先,我们来看看什么是嵌入式。
- 个人通信与娱乐系统:手机、数码相机、音乐播放器、可穿戴电子产品、PSP游戏机
- 家电类产品:数字电视、扫地机器人、智能家电
- 办公自动化:打印机,复印机、传真机
- 医疗电子类产品:生化分析仪、血液分析仪、CT
- 网络通信类产品:通信类交换设备、网络设备 (交换机、路由器、网络安全)
- 汽车电子类产品:引擎控制、安全系统、汽车导航与娱乐系统
- 工业控制类产品:工控机、交互式终端 (POS、ATM)、安全监控、数据采集与传输、仪器仪表
- 军事及航天类产品:无人机、雷达、作战机器人
上述这些领域,都使用了嵌入式系统。这还只是冰山一角。
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从硬件角度来看,嵌入式系统就是以处理器(CPU)为核心,依靠总线(Bus)进行连接的多模块系统:
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下面这张图,就是一个嵌入式系统的实物样例:
中间偏左上角,S3C2440,是CPU,中间是RAM,然后还有ROM、网卡、串口、电源等等。可以看出,嵌入式系统麻雀虽小,五脏俱全。
什么是单片机
嵌入式微控制器MCU(Micro Control Unit)
嵌入式DSP处理器(Digital Signal Processor)
嵌入式微处理器MPU(Micro Processor Unit)
我们的单片机,就属于上述的第一种——MCU(嵌入式微控制器)。
我们来详细介绍一下它。
51单片机曾经在很长时间里都是市面上最主流、应用最广泛的单片机,占据大量的市场份额。
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意法半导体LOGO
ARM公司以前小枣君给大家介绍过。它是目前全球做芯片设计最厉害的公司之一,利用手机芯片的快速发展而崛起,占有物联网市场极大的份额。
在单片机领域,ARM的Cortex-M内核拥有压倒性的优势,已经成为绝对的主流。很多半导体公司都放弃了自己原先的架构,转做ARM架构的单片机。
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嵌入式和单片机的区别
从前文的介绍来看,嵌入式系统是一个大类,单片机是其中一个重要的子类。嵌入式系统像是一个完整的计算机,而单片机更像是一个没有外设的计算机。以前单片机包括的东西并不算多,两者的硬件区别较为明显。但是,随着半导体技术的突飞猛进,现在各种硬件功能都能被做进单片机之中。所以,嵌入式系统和单片机之间的硬件区别越来越小,分界线也越来越模糊。于是,人们倾向于在软件上进行区分。
嵌入式和单片机的学习价值
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如果你想学好嵌入式和单片机,只懂数字电路和微机接口这样的硬件知识是不够的,你更需要学习的,是汇编、C/C++语言、数据结构和算法知识。
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随着5G的全面启动,整个社会正在向“万物互联”的方向发展。物联网技术也将迎来前所未有的历史机遇。嵌入式和单片机技术是物联网技术的重要组成部分,也将进入发展的快车道。