[讨论] 嵌入式系统与单片机之间有什么关系

cdhqyj 2021-4-7 15:29 楼主

要阐述这两者之间的关系，首先得搞清楚什么是嵌入式系统？什么是单片机？

嵌入式系统，即embedded system， IEEE（美国电气和电子工程师协会）对嵌入式系统的定义是：“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”，其实，国内教材里一般对嵌入式的定义好像更容易理解：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。以应用为中心，说明每个嵌入式系统是专用的，有其具体的应用场景。嵌入式系统是专用的计算机系统，这是和通用计算机系统来对比的，通用计算机系统是什么呢？通用计算机系统就是笔记本，pc，服务器等，这些通用计算机系统，可以帮助我们完成更通用的操作。不管怎么说，嵌入式系统也是计算机系统，所以要从事嵌入式方向工作，同样需要学习基础的计算机技术，如c语言、c++、数据结构、网络编程等等。嵌入式系统是专用的，那么都用在哪里呢？嵌入式系统的应用范围太广了，以下是大家都能从书上看到的，罗列一下：

1，个人通信与娱乐系统，如手机，数码相机，穿戴产品等

2，家电类产品：数字电视，智能家电，扫地机器人等

3，办公自动化：打印机，复印机等

4，医疗类：生化分析仪，ct 等

5，网络通信类

6，汽车电子类

7，工业控制类

8，军工航天类等等

其实，关于嵌入式系统，还有这么一句话， “所有的电子产品，但凡用到了嵌入式处理器，都可以称之为嵌入式系统”。

那么什么是嵌入式处理器？嵌入式处理器是一个比较大的概念，细分一下，又可以分为以下：

1，嵌入式微控制器mcu（micro controller unit）

MCU内部集成ROM，RAM、总线逻辑、定时计数器、看门狗、IO、串口、AD、DA、FLASH等。典型代表是8051、8096、C8051F等。

2，嵌入式DSP处理器（digital signal processor）

这类和我们今天要谈的有点距离，暂且不谈

3，嵌入式微处理器mpu (micro processor unit)

MPU由通用处理器演变而来，具有较高的性能，拥有丰富的外围部件接口。典型代表是AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、MIPS、ARM系列等

4, 嵌入式片上系统soc （system on chip）

我们常说的单片机，现在来说，指的就是MCU。

单片机，即single-chip micorcomputer，通过大规模集成电路技术，讲cpu， ram， rom， io，中断， timer 等集成在硅片上，变成一个小型计算机。

一说到单片机，就不得不提51单片机、stm32。

51单片机，其实就是一系列单片机的统称。该系列单片机，兼容Intel 8031指令系统。它们的始祖，是Intel（英特尔）的8004单片机。注意，51单片机并不全是英特尔公司的产品。包括ATMEL（艾德梅尔）、Philips（飞利浦）、华邦、Dallas（达拉斯）、Siemens（西门子）、STC（国产宏晶）等公司，也有很多产品属于51单片机系列。

STM32，是意法半导体公司推出的基于ARM+Cortex-M内核的通用型单片机。意法半导体（STMicroelectronics）是世界最大的半导体公司之一，于1987年6月成立，是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司合并而成。1998年5月，SGS-THOMSON+Microelectronics+将公司名称改为意法半导体有限公司。

总结以上，嵌入式系统是一个大类，单片机是其中一个子类而已。嵌入式系统是一个完整的专用的计算机系统，而单片机是缺少外设（peripheral）的专用计算机系统。但随着芯片技术的发展，随着越来越多的外设被集成的到单片机，现在的单片机和嵌入式系统的差异越来越小了。

现在人们区分嵌入式系统与单片机，更多的是从软件角度来看。如果芯片不支持mmu，不支持虚地址，只能裸机运行（不跑操作系统）或只能运行RTOS(如ucos，freertos）的称之为单片机。而如果芯片支持mmu，支持虚地址，可以运行操作系统，如linux， android， vxworks 等，则称之为嵌入式系统。

以上就是嵌入式系统与单片机的关系，讲得不对之处，请大家海涵。