單片機和 嵌入式，其實(shí)沒(méi)有什么標準的定義來(lái)區分他們，對于進(jìn)行過(guò)單片機和嵌入式開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，都有他們自己的定義，接下來(lái)，我們信盈達小編就談?wù)勥@兩個(gè)概念的深入理解。 什么是單片機 首先明確概念，什么是單片機，單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規模集成電路技術(shù)把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時(shí)器/計數器等功能(可能還包括顯示驅動(dòng)電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路)集成到一塊硅片上構成的一個(gè)小而完善的微型計算機系統，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應用。 對單片機而言，其實(shí)一個(gè)芯片就是全部，其他的比如單片機最小系統都是為了單片機的正常運作而加入其他元件，比如晶振，5v電源，電感電阻等。當然最小系統只能保證單片機正常運行，幾乎實(shí)現不了基于單片機的任何應用。 為了使單片機實(shí)現應用，必須要加入其他外設。比如按鍵，led燈，led屏，蜂鳴器，各種sensor。這也就是市面上很多公司都在做的單片機開(kāi)發(fā)板。 總結，單片機就是完成運算、邏輯控制、通信等功能的單一模塊。也就是單片機真的姓“單”。DSP芯片也可以認為是一個(gè)單片機。當然它們性能很強大，但是功能依然很單一，總之就是處理數據、邏輯。 什么是嵌入式 那么什么是嵌入式呢，一般說(shuō)嵌入式都是指嵌入式系統，IEEE(InsTItuteof Electrical and ElectronicsEngineers，美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì ))對嵌入式系統的定義：“用于控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置”。 嵌入式系統是一種專(zhuān)用的計算機系統，作為裝置或設備的一部分。通常，嵌入式系統是一個(gè)控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。 嵌入式系統是將應用程序、操作系統、和計算機硬件在一起的系統，是指以應用為中心，以計算機技術(shù)為基礎，軟硬件可裁剪，其針對的用戶(hù)應用對功能、可靠性、成本、體積、功耗和使用環(huán)境有特殊要求的專(zhuān)用計算機系統。 嵌入式系統應該跑在什么樣的硬件上 談起嵌入式硬件或者開(kāi)發(fā)板，我想很多人第一印象就是RaspberryPi，是一塊只有信用卡大小的微型電腦，別看其外表“嬌小”，內“心”卻很強大，視頻、音頻等功能通通皆有，可謂是“麻雀雖小，五臟俱全”。樹(shù)莓派推出后，很多廠(chǎng)商爭相推出類(lèi)似產(chǎn)品，比如香蕉派之類(lèi)的。 ARMv7相對與ARMv6指令集的另一個(gè)優(yōu)勢在于，使用ARMv7的處理器的實(shí)際性能更加強勁。ARMv7相對與ARMv6的優(yōu)勢還有很多，比如一些顯著(zhù)的改進(jìn)：實(shí)現了超標量架構、包含了SIMD操作指令、改進(jìn)了分支預測算法從而極大的提高了某些性能。 嵌入式和單片機的區別 以上就是一塊基本的嵌入式核心板所具有的性能參數，和上面說(shuō)到的單片機的性能參數相比較，單片機的處理能力較低，主頻大多在幾十M上下，和嵌入式動(dòng)輒上百上千M的處理速度還是相差較多，此外單片機并不具有圖形界面的處理能力，也就是GPU的缺乏導致單片機幾乎不可能帶動(dòng)圖形界面。 單片機的存儲空間和嵌入式處理器也不是一個(gè)等級的，單片機通常片內存儲只有幾k大小，而由于外設的限制也不太可能大范圍增加外設emmc，而嵌入式處理器通常有幾百兆的RAM，如此巨大的差別導致單片機幾乎不可能像嵌入式處理器那樣運行操作系統，甚至連TCP/IP協(xié)議棧和USB協(xié)議棧都跑不起來(lái)，一些高端的單片機比如ST公司的STM32系列，可能可以跑一些輕量級的系統os和嵌入式網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧，比如IwIP協(xié)議棧。 嵌入式處理器豐富強大的性能決定它能完成更多單片機不能完成的應用，比如網(wǎng)絡(luò )通信功能，視頻傳輸處理功能等，而當外設存儲增加后，嵌入式處理器能夠輕松運行各種Linux系統，以及圖形GUI界面。 在開(kāi)發(fā)方式上單片機和嵌入式也有較大差別，也就是編譯過(guò)程的區別，單片機主要在Windows等圖形界面下開(kāi)發(fā)，目前有很多成熟的IDE工具比如keil、IAR、以及ti的CCS等，這些工具集編譯、匯編、鏈接、仿真為一體，并且由于在Windows下開(kāi)發(fā)，具有友好的用戶(hù)界面，開(kāi)發(fā)者只需編寫(xiě)c代碼，然后點(diǎn)擊編譯鏈接按鍵即可，出現錯誤還可以debug或者仿真，上手還是非�？斓�。 而嵌入式開(kāi)發(fā)一般是在Linux下進(jìn)行的，要將c代碼在自己主機上編譯完成，然后通過(guò)系統鏡像或者uboot引導將編譯好的文件燒入開(kāi)發(fā)板，由于主機的處理器的x86架構，而編寫(xiě)的代碼是為了運行在arm架構或sparc架構的處理器上，因此存在一個(gè)交叉編譯鏈的安裝，此外，Linux下沒(méi)有Windows那樣的IDE，也就是編譯，鏈接源代碼都需要開(kāi)發(fā)者自己完成，一般都是利用GNUmake腳本編寫(xiě)Makefile以及configure文件來(lái)完成，Makefile文件中編寫(xiě)如何對c或者h文件編譯，也就是編譯規則以及依賴(lài)文件是什么。這些都需要開(kāi)發(fā)者自己完成。并且以上過(guò)程都是在Linux下的終端也就是命令行中完成，這也給嵌入式開(kāi)發(fā)增加了難度。
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發(fā)表于 2021-8-3 15:34:43
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