嵌入式系统的历史发展
从20世纪70年代单片机的出现,到各种嵌入式微处理器和微控制器的大规模应用,嵌入式系统已经有近30年的历史。
嵌入式系统的出现最初是基于单片机。随着20世纪70年代单片机的出现,汽车、家用电器、工业机器、通讯设备以及成千上万的产品都可以通过嵌入式电子设备获得更好的性能:更易用、更快、更便宜。这些设备已经初步具备了嵌入式应用的特性,但此时的应用只是使用8位芯片来执行一些单线程程序,更不用说?系统?的概念。
最早的单片机是Intel的8048,出现在1976。摩托罗拉也推出了68HC05,Zilog公司推出了Z80系列。这些早期的单片机都包含256字节的内存,4K只读存储器,四个8位并行端口,1全双工串口和两个16位定时器。后来在80年代初,Intel进一步改进了8048,并在此基础上成功开发出8051,这是单片机史上值得纪念的一页。到目前为止,51系列单片机仍然是最成功的单片机芯片,广泛应用于各种产品中。
从80年代初开始,嵌入式系统的程序员开始使用商用级?操作系统?编写嵌入式应用软件使得获得更短的开发周期、更低的开发资金和更高的开发效率成为可能。嵌入式系统?真的出现了。确切的说,此时的操作系统是一个实时内核,它包含了传统操作系统的很多特性,包括任务管理、任务间通信、同步互斥、中断支持、内存管理等功能。
其中比较著名的有Ready System公司的VRTX、集成系统公司(ISI)的PSOS、IMG的VxWorks、QNX公司的QNX等。这些嵌入式操作系统都具有嵌入式系统的典型特征:都采用抢占式调度,响应时间很短,任务执行时间可以确定;系统内核很小,可以裁剪、扩展、移植到各种处理器上。实时性和可靠性强,适合嵌入式应用。这些嵌入式实时多任务操作系统的出现,将应用开发者从小规模开发中解放出来,同时也促进了嵌入式系统更广阔的应用空间。
90年代以后,随着实时性要求的提高,软件规模不断上升,实时内核逐渐发展成为实时多任务操作系统(RTOS),并作为软件平台逐渐成为国际嵌入式系统的主流。此时,越来越多的公司看到了嵌入式系统广阔的发展前景,开始大力开发自己的嵌入式操作系统。除了以上老牌公司,还有Palm OS、WinCE、嵌入式Linux、Lynx、Nucleux等嵌入式操作系统,以及国内的Hopen、Delta Os。随着嵌入式技术的发展前景越来越广阔,相信会有更多的嵌入式操作系统软件出现。
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