嵌入式系统发展历程和现状及其应用实例分析

㈠嵌入式系统的发展历程

嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各种具体应用相结合的产

物，是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的新型集成知识系统。它起源于微型机时代，
近几年网络、通信、多媒体技术的发展为嵌入式系统应用开辟了广阔的天地，使嵌入式系统
成为继

PC 和 Internet 之后，IT 界新的技术热点。

20 世纪 70 年代发展起来的微型计算机，由于体积小、功耗低、结构简单、可靠性高、使

用方便、性能价格比高等一系列优点，得到了广泛的应用和迅速的普及。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和机械加固，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，称为嵌入式计算机系统。由此可见，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。

1976 年，Intel 公司推出了 MCS-48 单片机，这个只有 1KB ROM 和 64B RAM 的简单

芯片成为世界上第一个单片机，同时也开创了将微处理机系统的各种

CPU 外的资源（如

ROM、RAM、定时器、并行口、串行口及其他各种功能模块）集成到 CPU 硅片上的时代。1980
年，

Intel 公司对 MCS-48 单片机进行了全面完善，推出了 8 位 MCS-51 单片机，并获得巨

大成功，奠定了嵌入式系统的单片机应用模式。至今，

MCS-51 单片机仍在大量使用。1984

年，

Intel 公司又推出了 16 位 8096 系列并将其称之为嵌入式微控制器，这可能是 “嵌入式”

一词第一次在微处理机领域出现。此外，为了高速、实时地处理数字信号，

1982 年诞生了首

枚数字信号处理芯片（

DSP），DSP 是模拟信号转换成数字信号以后进行高速实时处理的

专业处理器，其处理速度比当时最快的

CPU 还快 10～50 倍。随着集成电路技术的发展，

DSP 芯片的性能不断提高，目前已广泛用于通信、控制、计算机等领域。     

20 世纪 90 年代后，伴随着网络时代的来临，网络、通信、多媒体技术得以发展，8/16

位单片机在速度和内存容量上已经很难满足这些领域的应用需求。而由于集成电路技术的发
展，

32 位微处理器价格不断下降，综合竞争能力已可以和 8/16 位单片机媲美。32 位微处理

器面向嵌入式系统的高端应用，由于速度快，资源丰富，加上应用本身的复杂性、可靠性要
求等，软件的开发一般会需要操作系统平台支持。
㈡嵌入式系统发展现状

 进入 20 世纪 90 年代，嵌入式技术全面展开，目前已成为通信和消费类产品的共同发

展方向。在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术。在广播电视领域，欧洲的

DVB（数

字电视广播）技术已在全球大多数国家推广。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中
的作用日益重要。所有上述产品中，都离不开嵌入式系统技术。在个人领域中，嵌入式产品
将主要是个人商用，作为个人移动的数据处理和通讯软件。由于嵌入式设备具有自然的人机
交互界面，

GUI 屏幕为中心的多媒体界面给人很大的亲和力。手写文字输入、语音拨号上网、

收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。

 

目前一些先进的

PDA 在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布，日用范围也将

日益广阔。对于企业专用解决方案，如物流管理、条码扫描、移动信息采集等，这种小型手持
嵌入式系统将发挥巨大的作用。自动控制领域，不仅可以用于

ATM 机，自动售货机，工业

控制等专用设备，和移动通讯设备结合、

GPS、娱乐相结合，嵌入式系统同样可以发挥巨大

的作用。