單片機(jī)與嵌入式的區(qū)別之學(xué)習(xí)感悟

單片機(jī)與嵌入式的區(qū)別之學(xué)習(xí)感悟單片機(jī)和嵌入式，其實(shí)沒有什么標(biāo)準(zhǔn)的定義來區(qū)分他們，對于進(jìn)行過單片機(jī)和嵌入式開發(fā)的開發(fā)者來說，都有他們自己的定義，接下來，就談?wù)劚救藢@兩個(gè)概念的理解和感悟。首先明確概念，什么是單片機(jī)，單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。從上世紀(jì)80年代，由當(dāng)時(shí)的4位、8位單片機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在的300M的高速單片機(jī)。比如最經(jīng)典的51系列單片機(jī)，外觀只是一塊一個(gè)拇指大小的長方體芯片，共40個(gè)引腳，里面包含了邏輯運(yùn)算單元。實(shí)際上也就是一個(gè)cpu。一直記得上單片機(jī)的第一節(jié)課上，老師介紹單片機(jī)時(shí)，是這樣說的：“單片機(jī)姓單”。為什么要強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)呢？方便容易分不清的童鞋，以后每次想問這個(gè)問題的時(shí)候都想想這句話。了解的人其實(shí)很容易分開它們，實(shí)際上他們也沒有什么可比性。首先，見過單片機(jī)的人，都知道，其實(shí)單片機(jī)只是一塊芯片，里面有運(yùn)算器、存儲器等組成的一個(gè)具有邏輯、運(yùn)算、通信等功能的單元。說的再具體點(diǎn)，實(shí)際一個(gè)CPU。DSP芯片也可以認(rèn)為是一個(gè)單片機(jī)。當(dāng)然它們性能很強(qiáng)大，但是功能依然很單一，總之就是處理數(shù)據(jù)、邏輯。其次，單片機(jī)可以完成很多的任務(wù)處理，但一般都是跟一定的外圍設(shè)備進(jìn)行協(xié)作，比如，添加LED燈，實(shí)現(xiàn)交通燈系統(tǒng);添加液晶屏，實(shí)現(xiàn)動畫播放等。（當(dāng)然很多同學(xué)都已經(jīng)在大學(xué)期間自己完成過一個(gè)最小系統(tǒng)）最后，我們來總結(jié)一下單片機(jī)，單片機(jī)是完成運(yùn)算、邏輯控制、通信等功能的單一模塊。相信我的上述講解中，大家發(fā)現(xiàn)到了，單片機(jī)真的就是姓“單”（這個(gè)字讀dan）。針對嵌入式的概念是有些模糊定義的，一般情況下指的都是嵌入式系統(tǒng)。正因?yàn)檫@個(gè)概念有些模糊，所以會導(dǎo)致很多人對該概念的模糊認(rèn)識。（就像大學(xué)中的一門課程，既可以叫做數(shù)字信號處理，也可以叫做數(shù)字信號處理器）。如果可以按照面向?qū)ο蟮乃枷肜斫獾脑挘嚎梢哉f嵌入式是父類，嵌入式系統(tǒng)是抽象繼承類，銀行自助取款機(jī)是具體子類，鄭州輕院正門口旁工行自助1號取款機(jī)是對象。如果這樣，這個(gè)概念還不清楚的話！就來個(gè)生活中的比方：大猩猩吃香蕉，一個(gè)大猩猩要吃一棵大樹上的香蕉，自己使勁跳就是夠不著，于是找來了幾個(gè)箱子，墊下腳就能夠在樹上摘下可口的香蕉了。為了做到吃香蕉這件事，大猩猩做了這么一件事，找來幾個(gè)箱子，摞起來，然后摘到了香蕉，那么大猩猩和箱子是否就構(gòu)成了摘香蕉的這么一個(gè)系統(tǒng)。如果大猩猩找來的是梯子的話，那是不是能夠摘到更多好吃的香蕉;如果大猩猩找來了姚明，讓姚明來摘香蕉，那豈不是能摘到所有它所想要的香蕉了-_-。這里，把大猩猩比喻成單片機(jī)或者是片上系統(tǒng)（SOC），箱子為外圍設(shè)備（比如LED燈），那么大猩猩的例子是不是就成了一個(gè)交通燈的系統(tǒng)了。那么所有的為了完成單一任務(wù)的體系我們都可以認(rèn)為是一個(gè)嵌入式系統(tǒng)。還拿大猩猩摘香蕉的例子，我們制作了一臺摘香蕉的機(jī)器，這里我們把大猩猩變成機(jī)器中的核心處理器，箱子變成機(jī)器的可伸縮機(jī)器爪。核心處理器告訴機(jī)器爪要往哪個(gè)方向，哪個(gè)高度采摘香蕉。那么核心處理器和外圍設(shè)備機(jī)器爪及電源等，就構(gòu)成了一個(gè)嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)這個(gè)概念模糊就模糊在，它并不跟具體實(shí)物相關(guān)，它肯定有個(gè)核心邏輯單元，該邏輯單元可以是單片機(jī)、CPU、DSP以及其他的一些處理芯片，它還甚至可以是一個(gè)模擬電路。嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立存在的模塊，它專門為處理某個(gè)特定任務(wù)而生。嵌入式系統(tǒng)存在的主要意義就是，它可以優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低成本。就跟例子中講的，可以把箱子換成梯子，提高效率。大猩猩換成姚明降低成本（要知道，如果讓大猩猩去摘香蕉，可比邀姚明摘香蕉成本高哦?。Ｄ敲?，現(xiàn)在能夠總結(jié)一下嵌入式這個(gè)概念了，實(shí)際上是一個(gè)功能模塊，專門負(fù)責(zé)某項(xiàng)特定的工作。其他的生產(chǎn)設(shè)備可以輕易的將這個(gè)模塊嵌入到它們的設(shè)備中使用。比如，阿波羅號中的導(dǎo)航儀系統(tǒng)，就是一個(gè)嵌入式系統(tǒng)。如果你很了解系統(tǒng)的話，從系統(tǒng)層面來解釋嵌入式概念，也會很清晰。我們平時(shí)用的windows系統(tǒng)（當(dāng)然你可以用linux內(nèi)核的其他系統(tǒng)，linux系統(tǒng)本身就是一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)）自然不是嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)是一種要求實(shí)時(shí)性很高，而且系統(tǒng)可裁剪的。（說著說著，發(fā)現(xiàn)嵌入式概念展開來說太多了）對！windowsCE系統(tǒng)，windowsembedded系統(tǒng)等都是嵌入式操作系統(tǒng)，他們最大的特點(diǎn)就是系統(tǒng)可裁剪，搶占式系統(tǒng)內(nèi)核。想想為什么他們的系統(tǒng)是可裁剪的了，正中上面所解釋的嵌入式概念，可裁剪是為了制作一個(gè)精簡的，完成特定任務(wù)的定制系統(tǒng)，這樣做無疑降低了成本，優(yōu)化了設(shè)計(jì)。當(dāng)然，這里不能把嵌入式系統(tǒng)就單單理解為一個(gè)可裁剪的操作系統(tǒng)。如果還是搞不清的人，我可以這樣來解釋（我也不知道這樣對不對），除了通用計(jì)算機(jī)（就是能夠安裝不同軟件運(yùn)行的計(jì)算機(jī)），所有其他為了解決某個(gè)或某些特定任務(wù)的計(jì)算機(jī)都是嵌入式。比如，MP3音樂播放器、導(dǎo)航儀、電視機(jī)、洗衣機(jī)等等。再回到題頭說到的問題，單片機(jī)跟嵌入式是一種什么關(guān)系了？就像物聯(lián)網(wǎng)一樣，國家大力發(fā)展，所有公司都爭相去做。但大家都給不出來一個(gè)準(zhǔn)確的什么才是物聯(lián)網(wǎng)。有些