毕竟什么是嵌入式？什么是单片机？

各位好，我是小枣君。

但凡从事盘算机或电子信息干系范畴事情的童鞋，一定都听说过嵌入式和单片机吧？

很多人应该晓得，这两个名词和硬件体系有着十分亲密的干系。一听到它们，就容易让人遐想到插满芯片和针脚的电路板：

但是，假如要问具体什么是嵌入式，什么是单片机，它们之间毕竟有什么区别，我信赖大局部人并不克不及表明清晰。

今天，小枣君就给各位做一个入门科普，揭秘上述成绩的答案。与此同时，我还会给各位先容一下，我们常常听说的51、STM32，毕竟是什么。

什么是嵌入式

起首，我们来看看什么是嵌入式。

嵌入式，寻常是指嵌入式体系，英文叫作：embedded system。嵌入式开发，但是就是对嵌入式体系的开发。

IEEE（美国电气和电子工程师协会）对嵌入式体系的界说是：“用于控制、监督大概帮助利用机器和装备的安装”。

国内学术界的界说更为具体一些，也更容易了解：

嵌入式体系，是以使用为中央，以盘算机武艺为基本，软件硬件可裁剪，实用于对功效、可靠性、本钱、体积、功耗有严厉要求的自用盘算机体系。

以使用为中央，分析嵌入式体系是有明白实践用处的。以盘算机武艺为基本，分析它但是就是一种特别的盘算机。软硬件可裁剪，分析它有很强的机动性和可定制才能。

自用盘算机体系，“自用”所对应的，就是“通用”。我们常用的一局部PC、条记本电脑、数据中央办事器，可以用于多种用处，就是“通用盘算机体系”。

嵌入式体系毕竟具体使用于哪些“自用”朝向呢？

举比如下：

一局部通讯与文娱体系：手机、数码相机、音乐播放器、可穿着电子产物、PSP游戏机
家电类产物：数字电视、扫地机器人、智能家电
办公主动化：打印机，复印机、传真机
医疗电子类产物：生化分析仪、血液分析仪、CT
网络通讯类产物：通讯类互换装备、网络装备 (互换机、路由器、网络宁静)
汽车电子类产物：引擎控制、宁静体系、汽车导航与文娱体系
产业控制类产物：工控机、交互式终端 (POS、ATM)、宁静监控、数据收罗与传输、仪器仪表
军事及航天类产物：无人机、雷达、作战机器人

嵌入式体系的使用范畴

上述这些范畴，都使用了嵌入式体系。这还只是冰山一角。

可以说，嵌入式体系完完全全地包抄了我们，时候影响着我们的事情和生存。

嵌入式体系，既然是一个盘算机体系，那么一定离不开硬件和软件。

一个嵌入式体系的典范架构如下：

注意，最紧张的就是嵌入式利用体系和嵌入式微处理器。

从硬件角度来看，嵌入式体系就是以处理器（CPU）为中心，依托总线（Bus）举行毗连的多模块体系：

和一局部PC是一样的办法

底下这张图，就是一个嵌入式体系的实物样例：

正中偏左上角，S3C2440，是CPU，正中是RAM，然后另有ROM、网卡、串口、电源等等。可以看出，嵌入式体系麻雀虽小，五脏俱全。

什么是单片机

嵌入式体系的中心，就是嵌入式处理器。嵌入式处理器寻常分为以下几种典范典范：

嵌入式微控制器MCU（Micro Control Unit）

MCU内里集成ROM/RAM、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等。典范代表是8051、8096、C8051F等。

嵌入式DSP处理器（Digital Signal Processor）

DSP处理器专门用于信号处理，在体系布局和指令算法举行了特别计划。在数字滤波、FFT、频谱分析中广泛使用。典范代表是TI（德州仪器）公司的TMS320C2000/C5000系列。

嵌入式微处理器MPU（Micro Processor Unit）

MPU由通用处理器演化而来，具有较高的功能，拥有丰厚的边沿部件接口。典范代表是AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、MIPS、ARM系列等。

别的，另有嵌入式片上体系SoC（System on Chip）和可编程片上体系SoPC（System on a Programmable Chip）。

我们的单片机，就属于上述的第一种——MCU（嵌入式微控制器）。

我们来具体先容一下它。

单片机，又称为单片微控制器，英文叫Single-Chip Microcomputer。

它但是就是一种集成电路芯片，是经过超大范围集成电路武艺，将CPU、RAM、ROM、输入输入和中缀体系、定时器/计数器等功效，塞进一块硅片上，变成一个超小型的盘算机。

这么说来，单片机不就是一个嵌入式体系？别急，我们往下看。

“单片机”但是是一种新鲜的叫法。从前半导体工艺武艺不成熟，不同的功效无法做进一个芯片（Chip），以是会有多片机。如今半导体武艺早已十分兴旺，以是不存在多片机。但是，“单片机”的叫法却不休延用至今。

很多高校教师喜好重申单片机姓“单”，除了指单片机只是一个硅片之外，更多是指单片机的功效单一，它是完成运算、逻辑控制、通讯等功效的单一模块。即使它功能再强壮，功效仍然是单一的。

单片机武艺从上世纪70年代末诞生，早前的时分是4位，厥后提高为8位，16位，32位。它真正崛起，是在8位年代。8位单片机功效很强，被广泛使用于产业控制、仪器仪表、家电汽车等范畴。

我们在研讨单片机的时分，常常会听到两个词——51单片机、STM32。我来先容一下它们毕竟是什么。

51单片机，但是就是一系列单片机的统称。该系列单片机，兼容Intel 8031指令体系。它们的鼻祖，是Intel（英特尔）的8004单片机。

注意，51单片机并不满是英特尔公司的产物。包含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，也有很多产物属于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，正中谁人芯片才是51单片机

51单片机以前在很长时间里都是市面上最主流、使用最广泛的单片机，占据多量的市场份额。

51单片机但是放在如今毫无武艺上风，是一种很老的武艺。之以是它的生命力坚强，除了它以前很盛行之外，另有一个缘故，就是英特尔公司彻底开放了51内核的版权。

以是，无论任何单位或一局部，都可以毫无忌惮地使用51单片机，不必付费，也不必担心版权风险。

别的，51单片机拥有雄厚的存量基本和群众基本。很多老项目都是用的51单片机，出于本钱的思索，偶尔分只能持续相沿51单片机的武艺举行晋级。并且，很多老一辈的工程师，都知晓51单片机开发武艺。以是，51单片机的生命力得以不休一连。

再来看看STM32。

STM32，是意法半导体公司推出的基于ARM Cortex-M内核的通用型单片机。

STM32单片机

意法半导体（STMicroelectronics）是天下最大的半导体公司之一，于1987年6月建立，是由意大利的SGS微电子公司和法国Thomson半导体公司兼并而成。1998年5月，SGS-THOMSON Microelectronics 将公司称呼改为意法半导体仅限公司。

意法半导体LOGO

ARM公司从前小枣君给各位先容过。它是现在举世做芯片计划最凶猛的公司之一，使用手机芯片的快速提高而崛起，占据物联网市场极大的份额。

在单片机范畴，ARM的Cortex-M内核拥有压倒性的上风，以前成为相对的主流。很大多导体公司都丢弃了本人原先的架构，转做ARM架构的单片机。

STM32单片机开发板

STM32的硬件设置可以满意大局部的物联网开发需求，开发东西和干系的文档材料完全，以前成为现在单片机学习的首选目标。

嵌入式和单片机的区别

说到这里，我们来看看，嵌入式和单片机的区别毕竟是什么。

从前文的先容来看，嵌入式体系是一个大类，单片机是此中一个紧张的子类。嵌入式体系像是一个完备的盘算机，而单片机更像是一个没有外设的盘算机。

从前单片机包含的东西并不算多，两者的硬件区别较为分明。但是，随着半导体武艺的日新月异，如今种种硬件功效都能被做进单片机之中。以是，嵌入式体系和单片机之间的硬件区别越来越小，分界线也越来越含糊。

于是，人们倾向于在软件上举行区分。

从软件上，行业里常常把芯片中不带MMU（memory management unit，内存办理单位）从而不支持假造地点，只能裸奔或运转RTOS（及时利用体系，比如ucos、华为LiteOS、RT-Thread、freertos等）的system，叫做单片机（如STM32、NXP LPC系列、NXP imxRT1052系列等）。而把芯片自带MMU可以支持假造地点，可以跑Linux、Vxworks、WinCE、Android如此的“高等”利用体系的system，叫做嵌入式。

在某些时分，单片机本身以前充足强壮，可以作为嵌入式体系使用。它的本钱更低，开发和维护的难度相对较小，尤其是针对一些针对性更强的使用。而嵌入式体系实际上功能更强，使用更广泛，但繁复度高，开举事度大。