嵌入式和單片機(jī)的區(qū)別是什么？

凡是從事信息技術(shù)相關(guān)工作的童鞋，一定都聽(tīng)說(shuō)過(guò)嵌入式和單片機(jī)。大家都知道，這兩個(gè)名詞，和硬件系統(tǒng)有著非常密切的關(guān)系。但是，如果要問(wèn)具體什么是嵌入式，什么是單片機(jī)，它們之間究竟有什么區(qū)別，我相信大部分人并不能解釋清楚。

今天，小編就給大家做一個(gè)入門(mén)科普，揭秘上述問(wèn)題的答案。

與此同時(shí)，我也順便解釋一下，我們常說(shuō)的51、STM32，究竟是什么。什么是嵌入式首先，我們來(lái)看看什么是嵌入式。嵌入式，一般是指嵌入式系統(tǒng)，英文叫作：embeddedsystem。嵌入式開(kāi)發(fā)，其實(shí)就是對(duì)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

IEEE(美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì))對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義是：“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”。

國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界的定義更為具體一些，也更容易理解：

嵌入式系統(tǒng)，是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適用于對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

以應(yīng)用為中心，說(shuō)明嵌入式系統(tǒng)是有明確實(shí)際用途的。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，說(shuō)明它其實(shí)就是一種特殊的計(jì)算機(jī)。軟硬件可裁剪，說(shuō)明它有很強(qiáng)的靈活性和可定制能力。

專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，“專用”所對(duì)應(yīng)的，就是“通用”。我們常用的個(gè)人PC、筆記本電腦、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，可以用于多種用途，就是“通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。

嵌入式系統(tǒng)究竟具體應(yīng)用于哪些“專用”方向呢?

個(gè)人通信與娛樂(lè)系統(tǒng)：手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、音樂(lè)播放器、可穿戴電子產(chǎn)品、PSP游戲機(jī)

家電類產(chǎn)品：數(shù)字電視、掃地機(jī)器人、智能家電

辦公自動(dòng)化：打印機(jī)，復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)

醫(yī)療電子類產(chǎn)品：生化分析儀、血液分析儀、CT

網(wǎng)絡(luò)通信類產(chǎn)品：通信類交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(交換機(jī)、路由器、網(wǎng)絡(luò)安全)

汽車(chē)電子類產(chǎn)品：引擎控制、安全系統(tǒng)、汽車(chē)導(dǎo)航與娛樂(lè)系統(tǒng)

工業(yè)控制類產(chǎn)品：工控機(jī)、交互式終端(POS、ATM)、安全監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與傳輸、儀器儀表

軍事及航天類產(chǎn)品：無(wú)人機(jī)、雷達(dá)、作戰(zhàn)機(jī)器人

上述這些領(lǐng)域，都使用了嵌入式系統(tǒng)。這還只是冰山一角。

可以說(shuō)，嵌入式系統(tǒng)完完全全地包圍了我們，時(shí)刻影響著我們的工作和生活。

嵌入式系統(tǒng)，既然是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，那么肯定離不開(kāi)硬件和軟件。

一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的典型架構(gòu)如下：從硬件角度來(lái)看，嵌入式系統(tǒng)就是以處理器(CPU)為核心，依靠總線(Bus)進(jìn)行連接的多模塊系統(tǒng)：

中間偏左上角，S3C2440，是CPU，中間是RAM，然后還有ROM、網(wǎng)卡、串口、電源等等?？梢钥闯觯度胧较到y(tǒng)麻雀雖小，五臟俱全。什么是“單片機(jī)”?嵌入式系統(tǒng)的核心，就是嵌入式處理器。嵌入式處理器一般分為以下幾種典型類型：

嵌入式微控制器MCU(MicroControlUnit)

嵌入式DSP處理器(DigitalSignalProcessor)

DSP處理器專門(mén)用于信號(hào)處理，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令算法進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)。在數(shù)字濾波、FFT、頻譜分析中廣泛應(yīng)用。典型代表是TI(德州儀器)公司的TMS320C2000/C5000系列。

嵌入式微處理器MPU(MicroProcessorUnit)

MPU由通用處理器演變而來(lái)，具有較高的性能，擁有豐富的外圍部件接口。典型代表是AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、MIPS、ARM系列等。

此外，還有嵌入式片上系統(tǒng)SoC(SystemonChip)和可編程片上系統(tǒng)SoPC(SystemonaProgrammableChip)。我們的單片機(jī)，就屬于上述的第一種——MCU(嵌入式微控制器)。

單片機(jī)，又稱為單片微控制器，英文叫Single-ChipMicrocomputer。它其實(shí)就是一種集成電路芯片，是通過(guò)超大規(guī)模集成電路技術(shù)，將CPU、RAM、ROM、輸入輸出和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能，塞進(jìn)一塊硅片上，變成一個(gè)超小型的計(jì)算機(jī)。這么說(shuō)來(lái)，單片機(jī)不就是一個(gè)嵌入式系統(tǒng)?別急，我們往下看。

“單片機(jī)”其實(shí)是一種古老的叫法。以前半導(dǎo)體工藝技術(shù)不成熟，不同的功能無(wú)法做進(jìn)一個(gè)芯片(Chip)，所以會(huì)有多片機(jī)?，F(xiàn)在半導(dǎo)體技術(shù)早已非常發(fā)達(dá)，所以不存在多片機(jī)。但是，“單片機(jī)”的叫法卻一直延用至今。

很多高校老師喜歡強(qiáng)調(diào)單片機(jī)姓“單”，除了指單片機(jī)只是一個(gè)硅片之外，更多是指單片機(jī)的功能單一，它是完成運(yùn)算、邏輯控制、通信等功能的單一模塊。即便它性能再?gòu)?qiáng)大，功能依然是單一的。

單片機(jī)技術(shù)從上世紀(jì)70年代末誕生，早期的時(shí)候是4位，后來(lái)發(fā)展為8位，16位，32位。它真正崛起，是在8位時(shí)代。8位單片機(jī)功能很強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、儀器儀表、家電汽車(chē)等領(lǐng)域。

我們?cè)谘芯繂纹瑱C(jī)的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到兩個(gè)詞——51單片機(jī)、STM32。我來(lái)介紹一下它們究竟是什么。

51單片機(jī)，其實(shí)就是一系列單片機(jī)的統(tǒng)稱。該系列單片機(jī)，兼容Intel8031指令系統(tǒng)。它們的始祖，是Intel(英特爾)的8004單片機(jī)。

注意，51單片機(jī)并不全是英特爾公司的產(chǎn)品。包括ATMEL(艾德梅爾)、Philips(飛利浦)、華邦、Dallas(達(dá)拉斯)、Siemens(西門(mén)子)、STC(國(guó)產(chǎn)宏晶)等公司，也有很多產(chǎn)品屬于51單片機(jī)系列。

51單片機(jī)曾經(jīng)在很長(zhǎng)時(shí)間里都是市面上較主流、應(yīng)用較廣泛的單片機(jī)，占據(jù)大量的市場(chǎng)份額。

51單片機(jī)其實(shí)放在現(xiàn)在毫無(wú)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是一種很老的技術(shù)。之所以它的生命力頑強(qiáng)，除了它曾經(jīng)很流行之外，還有一個(gè)原因，就是英特爾公司徹底開(kāi)放了51內(nèi)核的版權(quán)。所以，無(wú)論任何單位或個(gè)人，都可以毫無(wú)顧忌地使用51單片機(jī)，不用付費(fèi)，也不用擔(dān)心版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。

此外，51單片機(jī)擁有雄厚的存量基礎(chǔ)和群眾基礎(chǔ)。很多老項(xiàng)目都是用的51單片機(jī)，出于成本的考慮，有時(shí)候只能繼續(xù)沿用51單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)行升級(jí)。而且，很多老一輩的工程師，都精通51單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)。所以，51單片機(jī)的生命力得以不斷延續(xù)。

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