嵌入式技术是将计算机 嵌入式与单片机的关系和区别

有同学询问，为何教程一开头就涉及高级概念，本文正是为此解释。我们来讲讲单片机和嵌入式系统这两大领域，希望有助于大家更加清晰理解并应用。

先来明确一下概念。单片机，即Single Chip Microcontroller，是一种集成电路芯片。它采用超大规模集成电路技术，集成了处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM等多种功能于一身，形成一个完善的微型计算机系统。单片机广泛应用于工业控制领域。

单片机历史悠久，从上世纪80年代的4位、8位单片机发展到现在的300M高速单片机。经典如51系列单片机，其外观虽小，却内含逻辑运算单元。其实，一个芯片就是单片的全部。

在初识单片机时，大家可能会好奇为何它是黑色而非其他颜色，这其实是材料限制所致。单片的运作需其他外设支持，如按键、LED灯、显示屏等。这就是市面上许多单片机开发板所集成的功能。

再来说说嵌入式系统。IEEE对嵌入式系统的定义是：用于控制、或辅助操作机器和设备的装置。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。它通常是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。

嵌入式系统与单片机有所不同，但又有联系。它们都以计算机技术为基础，但嵌入式系统是软硬件的结，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

如我们所知，所有带有数字接口的设备都可能使用嵌入式系统。例如，手表、微波炉、录像机乃至汽车中都可以见到嵌入式系统的身影。有些嵌入式系统包含操作系统，但更多的时候，它是通过单个程序来实现整个控制逻辑。

至于嵌入式微处理器，如ARM、MIPS等，它们大多工作在特定设计的系统中。例如，ARM公司有各种各样的处理器架构，如cortex系列，针对不同的应用场景有不同的分工。而嵌入式操作系统的选择则更加丰富，包括Linux、VxWorks、RTEMS等。

嵌入式系统的硬件层中包含了各种设备接口和I/O接口。这些接口使得外设能够与片上或片外其他设备或传感器进行连接，从而实现微处理器的输入/输出功能。

在软件层面，嵌入式系统可能运行各种类型的操作系统和应用程序。这些软件为硬件提供了接口，使得开发者能够更加方便地进行开发。

那么，嵌入式系统应该运行在什么样的硬件上呢？例如RaspberryPi这样的微型电脑，虽然体积小巧，但功能却十分强大。它拥有视频、音频等功能，可谓是“麻雀虽小，五脏俱全”。

再比如TI的Beagleboneblack板子，它和RaspberryPi类似，但也有自己的特色。这些硬件平台为嵌入式系统的运行提供了强大的支持。

总结一下，单片机和嵌入式系统虽然有所区别，但它们都是计算机科学的重要组成部分。它们各自有着不同的应用场景和优势。了解并掌握它们，将有助于我们更好地进行开发和应用。

总结

无论是单片机还是嵌入式系统，它们都是现代计算机科学的重要组成部分。单片机是一种集成电路芯片，广泛应用于工业控制领域；而嵌入式系统则是一种专用的计算机系统，广泛应用于各种设备和系统中。它们各有优势和应用场景。了解并掌握它们将有助于我们更好地进行开发和应用。

希望这篇文章能够帮助大家更好地理解单片机和嵌入式系统的概念和应用。如有任何疑问或需要进一步的解释，请随时提问。

注：本文未涉及具体技术细节和实现方法，仅对概念和应用进行了解释和阐述。