嵌入式

CPU 与通用型的最大不同就是嵌入式 CPU 大多工作在为特定用户群设计的系统中，

它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用

CPL"中许多由板卡完成的任务

集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的
耦合也越来越紧密。

 

2．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与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。

 

3．嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅
片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。

 ． 

4．嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因
此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。

 

5.嵌入式系统的发展历程

 

纵观嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下四个阶段：

 (1) 无操作系统阶段  

嵌入式系统最初的应用是基于单片机的，大多以可编程控制器的形式出现，具有监测、伺服、
设备指示等功能

 通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中，一般没有操作系统

的支持，只能通过汇编语言对系统进行直接控制，运行结束后再清除内存。这些装置虽然已
经初步具备了嵌入式的应用特点，但仅仅只是使用

8 位的 CPU 芯片来执行一些单线程的程

序，因此严格地说还谈不上

 系统 的概念。这一阶段嵌入式系统的主要特点是：系统结构和

功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使
用简便、价格低廉，因而曾经在工业控制领域中得到了非常广泛的应用，但却无法满足现今
对执行效率、存储容量都有较高要求的信息家电等场合的需要。

 (2) 简单操作系统阶段 20 世

纪

80 年代，随着微电子工艺水平的提高，Ic 制造商开始把嵌入式应用中所需要的微处理器、

I／O 接口、串行接口以及 RAM、ROM 等部件统统集成到一片 VLSI 中，制造出面向 I／0 设
计的微控制器，并一举成为嵌入式系统领域中异军突起的新秀。与此同时，嵌入式系统的程
序员也开始基于一些简单的操作系统

 开发嵌入式应用软件，大大缩短了开发周期、提高了

开发效率。

 (3) 实时操作系统阶段 

20 世纪 9O 年代，在分布控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下，嵌
入式系统进一步飞速发展，而面向实时信号处理算法的

DSP 产品则向着高速度、高精度、低

功耗的方向发展。随着硬件实时性要求的提高，嵌入式系统的软件规模也不断扩大，逐渐形
成了实时多任务操作系统

(RTOS)，并开始成为嵌入式系统的主流。

 

这一阶段嵌入式系统的主要特点是：操作系统的实时性得到了很大改善，已经能够运行在
各种不同类型的微处理器上，具有高度的模块化和扩展性。此时的嵌入式操作系统已经具备
了文件和目录管理、设备管理、多任务、网络、图形用户界面

(GUI)等功能，并提供了大量的应

用程序接口

(API)，从而使得应用软件的开发变得更加简单。

 

(4) 面向 Internet 阶段

 

21 世纪无疑将是～个网络的时代，将嵌入式系统应用到各种网络环境中去的呼声自然也越
来越高。目前大多数嵌入式系统还孤立于

Internet 之外，随着 Internet 的进一步发展，以及

Internet 技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密，嵌入式设备与 Internet 的结合才
是嵌入式技术的真正未来。信息时代和数字时代的到来，为嵌入式系统的发展带来了巨大的
机遇，同时也对嵌入式系统厂商提出了新的挑战。目前，嵌入式技术与

Internet 技术的结合

正在推动着嵌入式技术的飞速发展，嵌入式系统的研究和应用产生了如下新的显著变化：