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嵌入式和单片机是什么关系

发布：嵌入式培训
来源：嵌入式教程
时间：2019-09-18 17:48
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一、什么是嵌入式

首先，我们来看看什么是嵌入式。

嵌入式，一般是指嵌入式系统，英文叫作：embedded system。嵌入式开发，其实就是对嵌入式系统的开发。

IEEE(美国电气和电子工程师协会)对嵌入式系统的定义是：“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。

国内学术界的定义更为具体一些，也更容易理解：

嵌入式系统，是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

以应用为中心，说明嵌入式系统是有明确实际用途的。以计算机技术为基础，说明它其实就是一种特殊的计算机。软硬件可裁剪，说明它有很强的灵活性和可定制能力。

专用计算机系统，“专用”所对应的，就是“通用”。我们常用的个人PC、笔记本电脑、数据中心服务器，可以用于多种用途，就是“通用计算机系统”。

嵌入式系统究竟具体应用于哪些“专用”方向呢？

举例如下：

个人通信与娱乐系统：手机、数码相机、音乐播放器、可穿戴电子产品、PSP游戏机

家电类产品：数字电视、扫地机器人、智能家电

办公自动化：打印机，复印机、传真机

医疗电子类产品：生化分析仪、血液分析仪、CT

网络通信类产品：通信类交换设备、网络设备 (交换机、路由器、网络安全)

汽车电子类产品：引擎控制、安全系统、汽车导航与娱乐系统

工业控制类产品：工控机、交互式终端 (POS、ATM)、安全监控、数据采集与传输、仪器仪表

军事及航天类产品：无人机、雷达、作战机器人

二、什么是单片机

嵌入式系统的核心，就是嵌入式处理器。嵌入式处理器一般分为以下几种典型类型：

嵌入式微控制器MCU(Micro Control Unit)

MCU内部集成ROM/RAM、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等。典型代表是8051、8096、C8051F等。

嵌入式DSP处理器(Digital Signal Processor)

DSP处理器专门用于信号处理，在系统结构和指令算法进行了特殊设计。在数字滤波、FFT、频谱分析中广泛应用。典型代表是TI(德州仪器)公司的TMS320C2000/C5000系列。

嵌入式微处理器MPU(Micro Processor Unit)

MPU由通用处理器演变而来，具有较高的性能，拥有丰富的外围部件接口。典型代表是AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、MIPS、ARM系列等。

此外，还有嵌入式片上系统SoC(System on Chip)和可编程片上系统SoPC(System on a Programmable Chip)。

三、嵌入式和单片机的区别

从软件上，行业里经常把芯片中不带MMU(memory management unit，内存管理单元)从而不支持虚拟地址，只能裸奔或运行RTOS(实时操作系统，例如ucos、华为LiteOS、RT-Thread、freertos等)的system，叫做单片机(如STM32、NXP LPC系列、NXP imxRT1052系列等)。而把芯片自带MMU可以支持虚拟地址，能够跑Linux、Vxworks、WinCE、Android这样的“高级”操作系统的system，叫做嵌入式。

在某些时候，单片机本身已经足够强大，可以作为嵌入式系统使用。它的成本更低，开发和维护的难度相对较小，尤其是针对一些针对性更强的应用。而嵌入式系统理论上性能更强，应用更广泛，但复杂度高，开发难度大。

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