现代计算机的技术发展史

(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。

现状
1  嵌入式系统的含义及分类

    嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠
性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

    嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点
就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

    目前嵌入式系统除了部分为 32 位处理器外,大量存在的是 8 位和 16 位的嵌入式微控制器(MCU) ,嵌入式
系统是计算机应用的另一种形态

,正如前所述它与通用计算机应用不同:嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏

在各种装置、产品和系统之中的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。目前根据其发展现状

,嵌入式计算机可