1.2.1　嵌入式系統的產生和歷史

嵌入式系統是先進的計算機技術、半導體技術、電子技術以及各種具體應用相結合的產物，是技術密集、資金密集、高度分散、不斷創新的新型集成知識系統。它起源于微型機時代，近幾年網絡、通信、多媒體技術的發展為嵌入式系統應用開辟了廣闊的天地，使嵌入式系統成為繼PC和Internet之后，IT界新的技術熱點。

20世紀70年代發展起來的微型計算機，由于體積小、功耗低、結構簡單、可靠性高、使用方便、性能價格比高等一系列優點，得到了廣泛的應用和迅速普及。微型機表現出的智能化水平引起了控制專業人士的興趣，要求將微型機嵌入到一個對象體系中，實現對象體系的智能化控制。例如，將微型計算機經電氣加固和機械加固，并配置各種外圍接口電路，安裝到大型艦船中構成自動駕駛儀或輪機狀態監測系統。這樣一來，計算機便失去了原來的形態與通用的計算機功能。為了區別原有的通用計算機系統，把嵌入到對象體系中、實現對象體系智能化控制的計算機，稱為嵌入式計算機系統。由此可見，嵌入式系統的嵌入性本質是將一個計算機嵌入到一個對象體系中。

1976年，Intel公司推出了MCS-48單片機，這個只有1KB ROM和64B RAM的簡單芯片成為世界上第一臺單片機，同時也開創了將微處理器系統的各種CPU外的資源（如ROM、RAM、定時器、并行口、串行口及其他各種功能模塊）集成到CPU硅片上的時代。1980年，Intel公司對MCS-48單片機進行了全面完善，推出了8位MCS-51單片機，并獲得巨大成功，開啟了嵌入式系統的單片機應用模式。至今，MCS-51單片機仍在大量使用。1984年，Intel公司又推出了16位8096系列并將其稱為嵌入式微控制器，這可能是“嵌入式”一詞第一次在微處理器領域出現。此外，為了高速、實時地處理數字信號，1982年誕生了首枚數字信號處理芯片（DSP），DSP是模擬信號轉換成數字信號以后進行高速實時處理的專業處理器，其處理速度比當時最快的CPU還快10～50倍。隨著集成電路技術的發展，DSP芯片的性能不斷提高，目前已廣泛用于通信、控制、計算機等領域。

20世紀90年代后，伴隨著網絡時代的來臨，網絡、通信、多媒體技術得以發展，8/16位單片機在速度和內存容量上已經很難滿足這些領域的應用需求。而由于集成電路技術的發展，32位微處理器價格不斷下降，綜合競爭能力已可以和8/16位單片機媲美。32位微處理器面向嵌入式系統的高端應用，由于其速度快，資源豐富，加上應用本身的復雜性、可靠性要求等，軟件的開發一般需要操作系統平臺支持。

嵌入式系統的全面發展是從20世紀90年代開始的，主要受到了分布式控制、數字化通信、信息家電、網絡應用等強烈的應用需求所牽引。現在，人們可以隨處發現嵌入式系統的應用，如手機、MP3播放器、數碼照相機、機頂盒、路由器、交換機等。嵌入式系統在軟、硬件技術方面迅速發展，首先是面向不同應用領域、功能更加強大、集成度更高、種類繁多、價格低廉、低功耗的32位微處理器逐漸占領統治地位，DSP器件向高速、高精度、低功耗發展，而且可以和其他的嵌入式微處理器相集成；其次，隨著微處理器性能的提高，嵌入式軟件的規模也成指數型增長，所體現出的嵌入式應用具備了更加復雜和高度智能的功能，軟件在系統中體現出來的重要程度越來越大；嵌入式操作系統在嵌入式軟件中的使用越來越多，所占的比例逐漸提高，同時，嵌入式操作系統的功能不斷豐富，在內核基礎上發展成為包括圖形接口、文件、網絡、嵌入式Java、嵌入式CORBA、分布式處理等完備功能的集合；最后，嵌入式開發工具更加豐富，已經覆蓋了嵌入式系統開發過程的各個階段?，F在主要向著集成開發環境和友好人機界面等方向發展。