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對於嵌入式和單片機，一聽到它們，我們就會聯想到插滿晶片和針腳的電路板。對於電子計算機類的學生，這兩個名詞可能就不那麼陌生了，它們和硬體系統有著非常密切的關係。許多人都分不清嵌入式和單片機機的區別，今天就給大家做過簡單的科普。 嵌入式 首先，我們來了解下嵌入式。嵌入式，一般是指嵌入式系統，嵌入式開發，就是對嵌入式系統的開發。IEEE(美國電氣和電子工程師協會)對嵌入式系統的定義是：「用於控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置」。國內學術界的定義更為具體一些，也更容易理解：嵌入式系統，是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟體硬體可裁剪，適用於對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。 以應用為中心，說明嵌入式系統是有明確實際用途的。以計算機技術為基礎，說明它其實就是一種特殊的計算機。軟硬體可裁剪，說明它有很強的靈活性和可定製能力。 專用計算機系統，「專用」所對應的，就是「通用」。我們常用的個人PC、筆記本電腦、數據中心伺服器，可以用於多種用途，就是「通用計算機系統」。 嵌入式系統究竟具體應用於哪些「專用」方向呢? 舉例如下： 個人通信與娛樂系統： 手機、數位相機、音樂播放器、可穿戴電子產品、PSP遊戲機 家電類產品： 數位電視、掃地機器人、智能家電 辦公自動化： 印表機，複印機、傳真機 醫療電子類產品： 生化分析儀、血液分析儀、CT 網絡通信類產品： 通信類交換設備、網絡設備 (交換機、路由器、網絡安全) 汽車電子類產品： 引擎控制、安全系統、汽車導航與娛樂系統 工業控制類產品： 工控機、交互式終端 (POS、ATM)、安全監控、數據採集與傳輸、儀器儀表 軍事及航天類產品： 無人機、雷達、作戰機器人 ... 單片機 嵌入式系統的核心，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(Micro Control Unit) MCU內部集成ROM/RAM、總線邏輯、定時/計數器、看門狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等。典型代表是8051、8096、C8051F等。 嵌入式DSP處理器(Digital Signal Processor) DSP處理器專門用於信號處理，在系統結構和指令算法進行了特殊設計。在數字濾波、FFT、頻譜分析中廣泛應用。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(Micro Processor Unit) MPU由通用處理器演變而來，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SoC(System on Chip)和可編程片上系統SoPC(System on a Programmable Chip)。 我們的單片機，就屬於上述的第一種——MCU(嵌入式微控制器)。 單片機，又稱為單片微控制器，英文叫Single-Chip Microcomputer。它其實就是一種集成電路晶片，是通過超大規模集成電路技術，將CPU、RAM、ROM、輸入輸出和中斷系統、定時器/計數器等功能，塞進一塊矽片上，變成一個超小型的計算機。 單片機技術從上世紀70年代末誕生，早期的時候是4位，後來發展為8位，16位，32位。它真正崛起，是在8位時代。8位單片機功能很強，被廣泛應用於工業控制、儀器儀表、家電汽車等領域。 我們在研究單片機的時候，經常會聽到兩個詞——51單片機、STM32。我來介紹一下它們究竟是什麼。 51單片機，其實就是一系列單片機的統稱。該系列單片機，兼容Intel 8031指令系統。它們的始祖，是Intel(英特爾)的8004單片機。 STM32，是意法半導體公司推出的基於ARM Cortex-M內核的通用型單片機。 STM32的硬體配置可以滿足大部分的物聯網開發需求，開發工具和相關的文檔資料齊全，已經成為目前單片機學習的首選對象。 嵌入式和單片機的區別 從前文的介紹來看，嵌入式系統是一個大類，單片機是其中一個重要的子類。嵌入式系統像是一個完整的計算機，而單片機更像是一個沒有外設的計算機。以前單片機包括的東西並不算多，兩者的硬體區別較為明顯。但是，隨著半導體技術的突飛猛進，現在各種硬體功能都能被做進單片機之中。所以，嵌入式系統和單片機之間的硬體區別越來越小，分界線也越來越模糊。於是，人們傾向於在軟體上進行區分。 從軟體上，行業里經常把晶片中不帶MMU(memory management unit，內存管理單元)從而不支持虛擬地址，只能裸奔或運行RTOS(實時作業系統，例如ucos、華為LiteOS、RT-Thread、freertos等)的system，叫做單片機(如STM32、NXP LPC系列、NXP imxRT1052系列等)。而把晶片自帶MMU可以支持虛擬地址，能夠跑Linux、Vxworks、WinCE、Android這樣的「高級」作業系統的system，叫做嵌入式。 在某些時候，單片機本身已經足夠強大，可以作為嵌入式系統使用。它的成本更低，開發和維護的難度相對較小，尤其是針對一些針對性更強的應用。而嵌入式系統理論上性能更強，應用更廣泛，但複雜度高，開發難度大。
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文章來源取自於：
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