1.4 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用

嵌入式系統(tǒng)始于微型機(jī)時(shí)代的嵌入式應(yīng)用，通過(guò)將微型機(jī)嵌入到一個(gè)對(duì)象體系中，實(shí)現(xiàn)對(duì)象系統(tǒng)的智能化控制。在單片機(jī)時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)以器件形態(tài)迅速進(jìn)入到傳統(tǒng)電子技術(shù)領(lǐng)域中，以電子技術(shù)應(yīng)用工程師為主體，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的智能化。而后，隨著PC時(shí)代的到來(lái)，網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)得以發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)軟、硬件技術(shù)有了很大的提升，形成了基于嵌入式系統(tǒng)軟、硬件平臺(tái)，以網(wǎng)絡(luò)、通信為主的非嵌入式底層應(yīng)用的計(jì)算機(jī)應(yīng)用模式。

1.嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展

早期的計(jì)算機(jī)由電子管組成，體積龐大，主要用于完成復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。隨著晶體管計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，尤其是集成電路在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)體積越來(lái)越小，性能越來(lái)越強(qiáng)。除了數(shù)值計(jì)算外，計(jì)算機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、信息處理、自動(dòng)控制等功能，將專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)集成到傳統(tǒng)設(shè)備中，可顯著提高設(shè)備的性能。此時(shí)，一種新的計(jì)算機(jī)類(lèi)型——嵌入式系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

在嵌入式系統(tǒng)發(fā)展之初，因?yàn)橛?jì)算機(jī)還是一個(gè)昂貴的電子設(shè)備，所以其應(yīng)用僅限于軍事、工業(yè)控制等領(lǐng)域。隨著微處理器技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)集成度越來(lái)越高，在性能提高的同時(shí)，計(jì)算機(jī)也變得越來(lái)越小、越來(lái)越廉價(jià)，嵌入式系統(tǒng)也進(jìn)入蓬勃發(fā)展時(shí)期。

2.嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用

現(xiàn)代社會(huì)生活中，嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制、交通管理、信息家電、家庭智能管理、環(huán)境工程與自然、機(jī)器人等領(lǐng)域，可以說(shuō)嵌入式系統(tǒng)無(wú)處不在。

（1）工業(yè)控制

基于嵌入式芯片的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備將獲得長(zhǎng)足的發(fā)展，已經(jīng)有大量的16位、32位嵌入式微控制器得到廣泛應(yīng)用，如工業(yè)過(guò)程控制、數(shù)字機(jī)床、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)安全、電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)、石油化工系統(tǒng)。

（2）交通管理

在車(chē)輛導(dǎo)航、流量控制、信息監(jiān)測(cè)與汽車(chē)服務(wù)方面，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用，移動(dòng)定位終端已經(jīng)在各種運(yùn)輸行業(yè)獲得了成功的使用。

（3）信息家電

信息家電將成為嵌入式系統(tǒng)最大的應(yīng)用領(lǐng)域，冰箱、空調(diào)等的網(wǎng)絡(luò)化、智能化將引領(lǐng)人們的生活步入一個(gè)嶄新的空間。如可遠(yuǎn)程控制家中的智能電器。在這些設(shè)備中，嵌入式系統(tǒng)將大有用武之地。

（4）家庭智能管理

家庭水、電、煤氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表，安全防火、防盜系統(tǒng)，其中嵌有的專(zhuān)用控制芯片將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢查，并實(shí)現(xiàn)更高，更準(zhǔn)確和更安全的性能。

（5）環(huán)境工程與自然

水文資料實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防洪體系及水土質(zhì)量監(jiān)測(cè)、堤壩安全，地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)，實(shí)時(shí)氣象信息網(wǎng)，水源和空氣污染監(jiān)測(cè)，在很多環(huán)境惡劣，地況復(fù)雜的地區(qū)，嵌入式系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)。

（6）機(jī)器人

嵌入式芯片的發(fā)展將使機(jī)器人在微型化、高智能方面優(yōu)勢(shì)更加明顯，同時(shí)會(huì)大幅度降低的價(jià)格，使機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域和服務(wù)領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用。