工程师技术小课堂：如何区分嵌入式和单片机？

2023-3-1 15:23:39 538 嵌入式

0 工程师们常常接触嵌入式和单片机，但两者到底有何异同呢？大家未必能说得清楚。实际上，嵌入式和单片机还要有区别的。华为云开发者联盟此前曾根据两者的特性做了详细的技术科普。本文中，我爱方案网转载部分节选内容如下，供工程师们参考学习。 01 什么是单片机？首先，我们来了解一下到底什么是单片机。嵌入式系统的核心是嵌入式处理器。嵌入式处理器一般可以分为以下几种类型：嵌入式微控制器MCU（Micro Control Unit）嵌入式DSP处理器（Digital Signal Processor）嵌入式微处理器MPU（Micro Processor Unit）嵌入式片上系统SoC（System on Chip）可编程片上系统SoPC（System on a Programmable Chip）我们的单片机属于嵌入式微控制器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。典型代表如8051、8096、C8051F等。单片机就是在一个芯片（Chip）上集成了CPU、SRAM、Flash及其他需要模块，在一个Chip上实现一个微型计算机系统，所以就叫Single Chip Microcomputer，也就是单片机了。它其实就是一种集成电路芯片，是通过超大规模集成电路技术，将CPU、RAM、ROM、输入输出和中断系统、定时器/计数器等功能，塞进一块硅片上，变成一个超小型的计算机。这么说来，单片机不就是一个嵌入式系统？别急，我们往下看。 “单片机”其实是一种古老的叫法。在那个年代半导体工艺还在起步阶段，集成能力很差，往往是CPU一个芯片，SRAM一个芯片，Flash一个芯片，需要中断的话又得有个专门处理中断的芯片，所以一个完整可用的计算机系统是很多个芯片（Chip）做在一个PCB板上构成的。不同的功能无法做进一个芯片（Chip），所以会有多片机。现在半导体技术早已非常发达，所以不存在多片机。但是，“单片机”的叫法却一直延用至今。单片机技术从上世纪70年代末诞生，早期的时候是4位，后来发展为8位，16位，32位。它真正崛起，是在8位时代。8位单片机功能很强，被广泛应用于工业控制、仪器仪表、家电汽车等领域。我们在研究单片机的时候，经常会听到一个词——51单片机。让我们来了解一下它究竟是什么。 51单片机，其实就是一系列单片机的统称。该系列单片机，兼容Intel 8031指令系统。它们的始祖，是Intel（英特尔）的8004单片机。注意，51单片机并不全是英特尔公司产品。包括ATMEL（艾德梅尔）、Philips（飞利浦）、华邦Dallas（达拉斯）、Siemens（西门子）、STC（国产宏晶等公司，也有很多产品属于51单片机系列。 ATMEL公司的51单片机，AT89C51这是一个51单片机的开发板，中间那个芯片才是51单片机。 51单片机曾经在很长时间里都是市面上最主流、应用最广泛的单片机，占据大量的市场份额。 51单片机其实放在现在毫无技术优势，是一种很老的技术。之所以它的生命力顽强，除了它曾经很流行之外，还有一个原因，就是英特尔公司彻底开放了51内核的版权。所以，无论任何单位或个人，都可以毫无顾忌地使用51单片机，不用付费，也不用担心版权风险，所以很多学校也都在用这个。此外，51单片机拥有雄厚的存量基础和群众基础。很多老项目都是用的51单片机，出于成本的考虑，有时候只能继续沿用51单片机的技术进行升级。而且，很多老一辈的工程师，都精通51单片机开发技术。所以，51单片机的生命力得以不断延续。 2 什么是嵌入式？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。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。从应用对象上加以定义，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统具体应用于哪些“专用”方向呢？举例如下：办公自动化：打印机，复印机、传真机军事及航天类产品：无人机、雷达、作战机器人家电类产品：数字电视、扫地机器人、智能家电医疗电子类产品：生化分析仪血液分析仪、CT 汽车电子类产品：引擎控制、安全系统、汽车导航与娱乐系统网络通信类产品：通信类交换设备、网络设备 (交换机、路由器、网络安全) 通信与娱乐：手机、数码相机、音乐播放器、可穿戴电子产品、PSP游戏机工业控制类产品：工控机交互式终端 (POS、ATM)、安全监控、数据采集与传输、仪器仪表上述这些领域，都使用了嵌入式系统。这还只是冰山一角。可以说，嵌入式系统完完全全地融入了我们，时刻影响着我们的工作和生活。嵌入式系统，既然是一个计算机系统，那么肯定离不开硬件和软件。一个嵌入式系统的典型架构如下：这里最重要的就是嵌入式操作系统和嵌入式微处理器。从硬件角度来看，嵌入式系统就是以处理器（CPU）为核心，依靠总线（Bus）进行连接的多模块系统：其实大家不难看出和个人PC是一样的方式。单片机是有清晰定义的，就是单个片（chip）上的计算机系统。而不同的单片机虽然配置不同，性能不同，厂家不同，甚至指令集和开发方式不同，但是都是在一个片上的完整的计算机系统，这个定义不会错。而嵌入式就是个不清晰的定义了，并没有非常明确的关于“嵌入式”这个词的定义。他也不像单片机一样，是个确定的“物”的名字。 3 单片机是不是嵌入式？那么单片机到底是不是嵌入式呢？简单来说：是。因为很多嵌入式产品中被嵌入的计算机系统就是单片机，譬如空调中嵌入的控制板其实核心就是个单片机。实际上大部分家电产品中嵌入的计算机系统都是单片机。因为单片机足够简单便宜而且够用，所以使用单片机是最划算最适合的。而单片机现在出货量最大的领域也就是家电产品了，当然未来IOT类的应用会越来越多，会成为单片机的很大的增量市场。我爱方案网是一个电子方案开发供应链平台，提供从找方案到研发采购的全链条服务。找方案，上我爱方案网!在方案超市找到合适的方案就可以直接买，没有找到就到快包定制开发。我爱方案网积累了一大批方案商和企业开发资源，能提供标准的模块和核心板以及定制开发服务，按要求交付PCBA、整机产品、软件或IoT系统。 0
2023-3-1 15:23:39　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 嵌入式工程师是如何炼成的 6 • 嵌入式工程师修炼 31 • 如何成为嵌入式工程师 395 • 工程师：关于单片机是否要转嵌入式Linux的观点 2346 • 嵌入式工程师入门技巧 3250 • 硬核嵌入式工程师的单片机编程思想！ 1590 • 嵌入式工程师分享：学习单片机必备的八大步骤 2726 • 嵌入式Linux工程师发展前景嵌入式工程师待遇怎样？ 9 • 一个完整的嵌入式程序_从单片机工程师的角度看嵌入式Linux 13 • 嵌入式软件工程师和嵌入式硬件工程师有什么区别 71058