科普解读：嵌入式系统是什么？单片机是否属于其中？

终于还是开通了自己的头条号了，这是第一次发文；转发的是我之前在CSDN的文章。

（标题：科普：什么是嵌入式，单片机算是嵌入式吗？这究竟是怎么一回事）

其实，一直以来，嵌入式都是一个比较复杂的技术概念，目前国内外关于嵌入式系统尚无严格、统一的定义。

根据美国IEEE的定义，嵌入式系统是用于控制、监视或辅助操作机器和设备的装置。

目前，大家广泛地定义就是：除了桌面的PC机之外，其他的具有控制、操作功能的设备就是嵌入式。

那么，51单片机算不算是嵌入式呢？

这个问题之前折腾了我好长一段时间，还跟别人争执过。

但是，你看上面的定义，51单片机就属于嵌入式。

嵌入式系统一般有嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用软件四个部分组成。

其中嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯 -诺依曼体系结构或者哈佛体系结构，指令系统可以选用精简指令集系统（RISC）和复杂指令集系统（CISC）。冯-诺依曼与哈佛的体系最大的不同就是在于，前者其程序和数据共用一个存储空间，而后者是将程序和数据存储在不同的存储空间中。而关于指令系统，CISC更加专注于高性能但同时也需要高功耗，而后者（RISC）则专注于小尺寸低功耗的领域。

所以，一般嵌入式系统用的都是RISC。

为什么？

因为嵌入式设备自出生以来，本来就是用在某一领域的，它既继承了计算机特有的一些功能，又裁剪了除此之外大部分不需要用到的功能。可以说，相对计算机，嵌入式设备只针对于某一方面，而计算机是针对于全局而言。

再来说说目前嵌入式微处理器的主要系列，有ARM7、ARM9、ARM10、ARM11、ARM Cortex等。

当然，在ARM7之前还有其他ARM系列的，但是由于市场上目前主流的是ARM7及ARM7以后的，所以前面的我们就不说了。

ARM7 ，32位核，采用的是三级流水线和冯-诺依曼体系结构，ARMv3或ARMV4架构；一般来说跑操作系统比较吃力；ARM9，ARMv4或ARMv5架构，五级流水线，哈佛体系；由于结构不同，ARM7的执行效率低于ARM9。

此外，ARM7一般没有MMU(内存管理单元)，(ARM720T有MMU)。ARM9一般是有MMU的,ARM9940T只有MPU ,但不是一个完整的MMU。

这一条很重要，MMU单元是大型操作系统必需的硬件支持，如LINUX;WINCE等。这就是说，ARM7一般只能运行小型的实时系统如UCOS-II,eCOS等，而ARM9无此限制，一般的操作系统都可以移植。其实即使ARM720T能支持LINUX;WINCE等系统，也鲜有人用，因为以ARM7的运行速度跑这种大型操作系统，实在有点吃力。

再来说一下ARM10，为什么会有ARM10而没有听说过ARM8呢？

其实，都是有的；只是，ARM8与ARM7没有发生本质上的区别，ARM10相比于ARM9也是，所以，很少提及。

这里再说一下ARM9E，虽然它也是属于ARM9系列的，但与ARM还是有了很大的区别，就是ARM9E系列微处理器提供了增强的DSP处理能力,很适合于那些需要同时使用DSP和微控制器的应用场合。

接下来就是ARM11了，ARMv6架构，8/9级流水线，以32位的成本提供64位处理器性能。为多媒体应用的开发和推广打下了坚实的基础。

那么有没有ARM12，ARM13呢？

没有了。

因为后面ARM公司（ARM既是一门技术的泛称，也同时代指一家公司）由于ARMv-6开始之后，引进了许多突破性的新技术，存储器系统增加了很多崭新的特性，如单指令多数据流（SIMD）指令；所以，ARM公司进一步扩展了其CPU的设计，推出了ARMv-7体系结构处理器。而且，在ARMv7版本中，内核结构首次从单一的款式变成了三种。

1.ARMv7-A：支持大型嵌入式操作系统，追求其高性能，使其越来越接近于一台计算机。其产品包含了高端的手机，手持仪器，电子钱包和金融事务处理机等；

2.ARMv7-R：主要追求的是带有实时应用的嵌入式系统，典型的应用在于大型发电机的控制器，机器人手臂控制器等；

3.ARMv7-M：其用于深度嵌入的单片机或MCU风格的系统中；追求低成本，低功耗，极速中断反应以及高处理效率，例如STM32中的ARM Cortex M3就属于这一类。

那么，Cortex-M3跑得了系统吗？

答案是可以的，但是跑不了Linux这类大型的，但是对于 C/OS-Ⅱ和FreeRTOS还是绰绰有余的。

以上就是我对于嵌入式的一些了解，希望对你们有所帮助。