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单片机与嵌入式的区别之学习感悟

2018年01月08日 05:59 次阅读

单片机和嵌入式,其实没有什么标准的定义来区分他们,对于进行过单片机和嵌入式开发的开发者来说,都有他们自己的定义,接下来,就谈谈本人对这两个概念的理解和感悟。

首先明确概念,什么是单片机,单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机。比如最经典的51系列单片机,外观只是一块一个拇指大小的长方体芯片,共40个引脚,里面包含了逻辑运算单元。实际上也就是一个cpu。

  一直记得上单片机的第一节课上,老师介绍单片机时,是这样说的:“单片机姓单”。为什么要强调这一点呢?方便容易分不清的童鞋,以后每次想问这个问题的时候都想想这句话。

  了解的人其实很容易分开它们,实际上他们也没有什么可比性。

  首先,见过单片机的人,都知道,其实单片机只是一块芯片,里面有运算器、存储器等组成的一个具有逻辑、运算、通信等功能的单元。说的再具体点,实际一个CPU。

  DSP芯片也可以认为是一个单片机。当然它们性能很强大,但是功能依然很单一,总之就是处理数据、逻辑。

  其次,单片机可以完成很多的任务处理,但一般都是跟一定的外围设备进行协作,比如,添加LED灯,实现交通灯系统;添加液晶屏,实现动画播放等。(当然很多同学都已经在大学期间自己完成过一个最小系统)

  最后,我们来总结一下单片机,单片机是完成运算、逻辑控制、通信等功能的单一模块。

  相信我的上述讲解中,大家发现到了,单片机真的就是姓“单”(这个字读dan)。

  针对嵌入式的概念是有些模糊定义的,一般情况下指的都是嵌入式系统。正因为这个概念有些模糊,所以会导致很多人对该概念的模糊认识。(就像大学中的一门课程,既可以叫做数字信号处理,也可以叫做数字信号处理器)。

  如果可以按照面向对象的思想理解的话:可以说嵌入式是父类,嵌入式系统是抽象继承类,银行自助取款机是具体子类,郑州轻院正门口旁工行自助1号取款机是对象。如果这样,这个概念还不清楚的话!就来个生活中的比方:大猩猩吃香蕉,一个大猩猩要吃一棵大树上的香蕉,自己使劲跳就是够不着,于是找来了几个箱子,垫下脚就能够在树上摘下可口的香蕉了。

  为了做到吃香蕉这件事,大猩猩做了这么一件事,找来几个箱子,摞起来,然后摘到了香蕉,那么大猩猩和箱子是否就构成了摘香蕉的这么一个系统。如果大猩猩找来的是梯子的话,那是不是能够摘到更多好吃的香蕉;如果大猩猩找来了姚明,让姚明来摘香蕉,那岂不是能摘到所有它所想要的香蕉了-_-。这里,把大猩猩比喻成单片机或者是片上系统(SOC),箱子为外围设备(比如LED灯),那么大猩猩的例子是不是就成了一个交通灯的系统了。那么所有的为了完成单一任务的体系我们都可以认为是一个嵌入式系统。

  还拿大猩猩摘香蕉的例子,我们制作了一台摘香蕉的机器,这里我们把大猩猩变成机器中的核心处理器,箱子变成机器的可伸缩机器爪。核心处理器告诉机器爪要往哪个方向,哪个高度采摘香蕉。那么核心处理器和外围设备机器爪及电源等,就构成了一个嵌入式系统。

  嵌入式系统这个概念模糊就模糊在,它并不跟具体实物相关,它肯定有个核心逻辑单元,该逻辑单元可以是单片机、CPU、DSP以及其他的一些处理芯片,它还甚至可以是一个模拟电路。嵌入式系统是一个独立存在的模块,它专门为处理某个特定任务而生。嵌入式系统存在的主要意义就是,它可以优化设计,降低成本。就跟例子中讲的,可以把箱子换成梯子,提高效率。大猩猩换成姚明降低成本(要知道,如果让大猩猩去摘香蕉,可比邀姚明摘香蕉成本高哦!)。

  那么,现在能够总结一下嵌入式这个概念了,实际上是一个功能模块,专门负责某项特定的工作。其他的生产设备可以轻易的将这个模块嵌入到它们的设备中使用。比如,阿波罗号中的导航仪系统,就是一个嵌入式系统。

  如果你很了解系统的话,从系统层面来解释嵌入式概念,也会很清晰。我们平时用的windows系统(当然你可以用linux内核的其他系统,linux系统本身就是一个嵌入式操作系统)自然不是嵌入式操作系统,嵌入式系统是一种要求实时性很高,而且系统可裁剪的。(说着说着,发现嵌入式概念展开来说太多了)对!windows CE系统,windows embedded系统等都是嵌入式操作系统,他们最大的特点就是系统可裁剪,抢占式系统内核。想想为什么他们的系统是可裁剪的了,正中上面所解释的嵌入式概念,可裁剪是为了制作一个精简的,完成特定任务的定制系统,这样做无疑降低了成本,优化了设计。当然,这里不能把嵌入式系统就单单理解为一个可裁剪的操作系统。

  如果还是搞不清的人,我可以这样来解释(我也不知道这样对不对),除了通用计算机(就是能够安装不同软件运行的计算机),所有其他为了解决某个或某些特定任务的计算机都是嵌入式。比如,MP3音乐播放器、导航仪、电视机、洗衣机等等。

  再回到题头说到的问题,单片机跟嵌入式是一种什么关系了?

  就像物联网一样,国家大力发展,所有公司都争相去做。但大家都给不出来一个准确的什么才是物联网。

  有些洗衣机厂家员工,干了一辈子,都不知道自己在做嵌入式行业。“概念问题只是形式,只要专注自己的目标、行业,我们自己也能成为一款性能优良的嵌入式系统”。当然,如果你的志向是国家主席,每天关注全国所有大小事情,做一台通用的计算机系统也是很受大家钟爱的!

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设计很重要,工程也很关键。理论要结合实际,才能做好产品。

发表于 2018-03-29 15:04 222次阅读
杜绝鸡汤:电子设计的几点哲学思考

Java、云计算、嵌入式等史上最全技术知识图谱秘...

28张,张张经典、实用、全面,比如Java架构师图谱,微服务架构秘籍,阿里巴巴常用小框架等等。

发表于 2018-03-29 14:18 485次阅读
Java、云计算、嵌入式等史上最全技术知识图谱秘...

嵌入式开发与单片机开发区别何在

嵌入式开发就是设计特定功能的计算机系统,手机,mp3、mp4,mp5,自动供水系统,洗衣机,油井监控...

发表于 2018-03-29 13:49 248次阅读
嵌入式开发与单片机开发区别何在

STM32内存管理以及STM32中的堆栈

这个是MDK编译之后能够得到的每个段的大小,也就能得到占用相应的FLASH和RAM的大小,但是还有两...

发表于 2018-03-29 13:45 344次阅读
STM32内存管理以及STM32中的堆栈

单片机嵌入式编程要记住的5个要点

在单片机编程的过程中,如果一名设计者能够同时掌握多门编程语言,那么这名设计者肯定是一位非常优秀的人才...

发表于 2018-03-29 10:03 313次阅读
单片机嵌入式编程要记住的5个要点

高手讲解PIC单片机:单片机的入门就是这么简单

单片机里有一些部件需要我们使用和操作,都是通过读写寄存器来实现的。每个部件都对应有操控它的寄存器,例...

发表于 2018-03-29 09:26 292次阅读
高手讲解PIC单片机:单片机的入门就是这么简单

C语言基本知识点和编程规范详解

局部变量,不加说明默认为auto型,即动态存储,如果不赋初值,将是一个不确定的值。而将局部变量定义为...

发表于 2018-03-29 09:21 120次阅读
C语言基本知识点和编程规范详解

怎样才能快速学习8051单片机呢

学习单片机,你不能没有一本纸质的教程,到本地的书店挑选或便宜的可以到卓越、当当网掏一掏。有了教程能更...

发表于 2018-03-29 09:16 270次阅读
怎样才能快速学习8051单片机呢

关于51单片机的电容、电感、频率测量仪(LCF表...

大体测量范围电感测量范围: 0.1μH-----1H小电容测量范围: 1pF----2....

发表于 2018-03-28 17:00 619次阅读
关于51单片机的电容、电感、频率测量仪(LCF表...

儒卓力首次到深圳参展业界盛事CITE 2018

全球电子元器件分销商兼亚洲电子供应链中的知名厂商儒卓力(Rutronik Elektronische...

发表于 2018-03-28 14:45 1038次阅读
儒卓力首次到深圳参展业界盛事CITE 2018

一文看懂单片机排阻的作用

本文开始介绍了排阻的阻值读取方式,其次介绍了排阻的作用和排阻的引脚说明,最后介绍了51单片机最小系统...

发表于 2018-03-28 10:29 131次阅读
一文看懂单片机排阻的作用

嵌入式神经网络赋予人工智能视觉、听觉和分析能力

随着专用的处理器和软件的崛起,为开发具备人工智能的嵌入式系统敞开了大门。

发表于 2018-03-28 10:22 655次阅读
嵌入式神经网络赋予人工智能视觉、听觉和分析能力

以太网控制器ENC28J60配置单片机“电子邮差...

为简化系统设计,本系统采取直接发送16×16LED点阵数据的方法,此方法可以去除单片机汉字点阵库的设...

发表于 2018-03-27 10:03 122次阅读
以太网控制器ENC28J60配置单片机“电子邮差...

基于单片机的智能环境数据采集小车系统设计

本文主要一个基于单片机的智能环境数据采集小车系统的设计,能实现环境温湿度的采集、发送、接收、处理、显...

发表于 2018-03-27 00:45 195次阅读
基于单片机的智能环境数据采集小车系统设计

单片机串行接口工作方式

串行口的工作方式0为移位寄存器输入输出方式,方式0发送或接收完8位数据后由硬件置位发送中断标志TI或...

发表于 2018-03-26 16:22 523次阅读
单片机串行接口工作方式

atmega48单片机特性 atmega48的低...

atmega48单片机低功耗系统设计首要是选择合适的单片机。atmega48单片机是一款8位微控制器...

发表于 2018-03-26 15:48 81次阅读
atmega48单片机特性 atmega48的低...

多级操作菜单显示系统设计

本文旨在提供一个轻量级的单片机多级菜单实现方法,以较少的系统资源消耗和简单方便的方法完成菜单设计。考...

发表于 2018-03-26 15:07 78次阅读
多级操作菜单显示系统设计

单片机5V转3.3V电平的19种方法技巧

在选择 LDO 时,重要的是要知道如何区分各种LDO。器件的静态电流、封装大小和型号是重要的器件参数...

发表于 2018-03-26 14:51 743次阅读
单片机5V转3.3V电平的19种方法技巧

基于Atmega 8单片机的车辆加速减速PID控...

本文介绍的汽车自动巡航控制系统可以有效地减轻驾驶员的疲劳,避免交通事故,并利于环保。当在高速公路上长...

发表于 2018-03-26 14:50 166次阅读
基于Atmega 8单片机的车辆加速减速PID控...

基于C8051F023单片机的OLED显示实现设...

本文利用单片机C8051F023作为128×64单色OLED的控制核心器件,采用的是维信诺公司的一款...

发表于 2018-03-26 14:47 111次阅读
基于C8051F023单片机的OLED显示实现设...

基于STM32F103VCT6单片机的微位移控制...

根据微位移控制系统的设计要求,首先应保证控制系统的定位精度,其次应尽量做到结构简单,成本低,操作简便...

发表于 2018-03-26 14:39 197次阅读
基于STM32F103VCT6单片机的微位移控制...

单片机怎么学快?快速学单片机方法

当前的单片机种类很多,但是 51 是最基础的,因此单片机的学习最好也是从 51 开始,不仅容易上手,...

发表于 2018-03-26 08:53 279次阅读
单片机怎么学快?快速学单片机方法

学嵌入式能不能只用C写程序?

想深入链接C语言的函数是如何调用的,参数是如何传递的,想了解指针的本质、函数名的本质,就要深入汇编级...

发表于 2018-03-26 08:34 242次阅读
学嵌入式能不能只用C写程序?