计算机可以分为两大类:通用计算机和嵌入式专用计算机。
通用计算机具有运算速度快、性能高、功能强大的特点,而嵌入式专用计算机则以满足特定系统的控制要求为首要目标。
ST(意法半导体)公司的 STM32 是基于Cortex-M3的 32 位微控制器,STM32F103 是首批推出且最受欢迎的 STM32 主流微控制器系列产品。STM32广泛应用于各个领域,为丰富多样的嵌入式系统提供了强大的支持。
什么是嵌入式系统呢?
通俗地说,就是将计算机的硬件和软件嵌入应用系统,如消费电子、仪器仪表、网络通信、计算机外围设备、军事装备等产品中,构成具有自动控制,甚至智能控制的系统,即嵌入式系统。
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
国际电气和电子工程师协会(IEEE)的定义是:用于控制、监视或辅助操作机器和设备的装置。
嵌入式系统由硬件和软件两部分组成,通常包括嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件4个主要组成部分,其结构如图1-1所示。
| 嵌入式应用软件 |
| 嵌入式操作系统 |
| 嵌入式处理器 | 嵌入式外围设备 |
嵌入式处理器的种类繁多,分成下面几类。
1)嵌入式微处理器
嵌入式微处理器(EmbeddedMicroprocessor Unit,EMPU)
嵌入式微处理器的典型产品有S3C2410、S3C6410、Exynos4412和RK3128等。
2)微控制器
微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)在我国传统上称为单片机,
微控制器的典型产品有AT89S51、MSP430F149和STM32F103C8等。
3)数字信号处理器
数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)在系统结构和指令集上进行了特殊设计,使其能够实时进 行数字信号处理。它广泛应用于图像处理、数字滤波、频谱分析等领域,如应用在摄像头、对讲机等产品中。
DSP的代表产品有TMS320F28335等。
4)片上系统
随着半导体工艺的发展,使用VHDL或Verilog HDL等硬件描述语言,可以在现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)上实现较为复杂的系统,这就是片上系统(System on Chip,SoC)。
人类经历了四次工业革命。
第一次工业革命,机械化:18世纪60年代~19世纪40年代,机器代替人工,1765年珍妮纺织机、1785年瓦特蒸汽机、工厂。
第二次工业革命,电气化 : 19世纪最后30年和20世纪初,世界由“蒸汽时代”进入“电气时代”。1866年,西门子发电机。
第三次工业革命,自动化:从20世纪40年代以来,在原子能、电子计算机、微电子技术、航天技术、分子生物学和遗传工程等领域取得重大突破,其中最具划时代意义的是电子计算机的迅速发展和广泛运用,开辟了信息时代。
第四次工业革命,智能化:20世纪后期……