单片机与嵌入式系统应用探讨

单片机与嵌入式系统应用探讨一、本文概述随着科技的飞速发展，单片机与嵌入式系统已经成为现代电子领域的两大核心技术。它们广泛应用于智能家居、工业自动化、医疗设备、航空航天等多个领域，推动了社会的科技进步和产业升级。本文将深入探讨单片机与嵌入式系统的基本概念、发展历程、应用领域以及未来发展趋势，旨在帮助读者更好地理解和应用这两项技术，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。本文将简要介绍单片机和嵌入式系统的定义及特点，帮助读者建立对这两项技术的初步认识。然后，文章将回顾单片机与嵌入式系统的发展历程，分析其在不同历史时期的技术特点和应用领域。接着，本文将重点探讨单片机与嵌入式系统在各个行业中的应用实例，展示其在实际工作中的巨大作用。文章将展望单片机与嵌入式系统的未来发展趋势，包括新技术、新应用、新挑战等方面的内容，为读者提供前瞻性的思考和准备。通过本文的阅读，读者将能够全面了解单片机与嵌入式系统的相关知识，掌握其在实际应用中的技巧和方法，为未来的研究和实践打下坚实的基础。二、单片机概述单片机，也被称为微控制器（MicrocontrollerUnit，MCU），是一种集成电路芯片，它采用超大规模集成电路技术将具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上，构成一个小而完善的微型计算机系统。这种芯片具有体积小、质量轻、功耗低、价格低、可靠性高、性能稳定、易于产品化、控制功能强等突出优点，因此在各种智能仪器仪表、实时控制、家用电器、智能卡、汽车电子、消费类电子产品等领域得到了广泛应用。单片机的发展历史可以追溯到20世纪70年代末，随着半导体技术的快速发展，单片机的性能不断提升，功能也日益丰富。目前，单片机已经形成了多个系列和型号，如8051系列、PIC系列、AVR系列等，每种系列都有其独特的架构和特点，适用于不同的应用场合。集成度高：将中央处理器、存储器、I/O接口等电路集成在一块芯片上，减少了外部电路的连接和布线难度。控制功能强：具有多种控制功能，如定时/计数、PWM输出、A/D转换等，可以满足多种控制需求。可靠性高：采用大规模集成电路技术，具有良好的抗干扰能力和稳定性。功耗低：采用低功耗设计，适用于电池供电的便携式设备和长期运行的工业控制系统。价格低廉：随着生产技术的不断提高和市场竞争的加剧，单片机的价格越来越低，使得它在许多领域都有广泛的应用前景。单片机作为一种重要的嵌入式系统核心芯片，在现代电子产品中发挥着越来越重要的作用。随着物联网、智能家居等领域的快速发展，单片机的应用前景将更加广阔。三、嵌入式系统概述嵌入式系统是一种专用计算机系统，通常被嵌入到更大的设备或系统中，以执行特定的控制、监视或数据处理任务。这些任务可能涉及从简单的设备控制，如家庭电器的定时器，到复杂的系统管理，如飞机或火箭的导航和控制。嵌入式系统的关键特性包括它们的定制性、实时性、资源限制以及与主系统的紧密集成。嵌入式系统通常包括一个或多个微处理器或微控制器，以及用于存储和执行程序的内存。它们可能还包含各种传感器和执行器，用于与环境交互，以及用于通信的接口，如串行端口、网络接口或无线收发器。嵌入式系统的软件通常是定制的，以满足特定应用的需求，并且通常需要在资源有限的环境下运行，例如内存和处理器速度有限。嵌入式系统的发展与应用领域的广泛扩展密切相关，如消费电子、工业自动化、医疗设备、航空航天、军事装备等。随着物联网（IoT）和嵌入式技术的结合，嵌入式系统的应用前景变得更加广阔。例如，智能家居系统、智能城市基础设施、远程监控和控制系统等，都是嵌入式系统在物联网领域的重要应用。嵌入式系统是一种多样化的技术，它涉及硬件、软件、通信和系统集成等多个方面。随着技术的进步和应用需求的不断变化，嵌入式系统将继续在各个领域发挥重要作用，推动智能化和自动化的发展。四、单片机与嵌入式系统的应用比较单片机和嵌入式系统在现代电子工程中都有着广泛的应用，它们在许多方面既有相似之处，也存在明显的差异。以下是对单片机与嵌入式系统应用方面的深入探讨和比较。从应用领域来看，单片机通常被用于控制一些较为简单的电子设备，如家用电器、智能仪表、玩具等。而嵌入式系统则广泛应用于更为复杂和高端的场合，如智能手机、平板电脑、汽车电子、医疗设备、工业自动化等领域。这是因为嵌入式系统通常拥有更强的处理能力、更多的内存和存储资源，以及更丰富的外设接口。从开发难度上看，单片机的开发相对较为简单，因为它们的硬件资源相对固定，软件编程也较为直接。而嵌入式系统的开发则更加复杂，需要考虑到硬件平台的多样性、操作系统的选择、软件开发环境的搭建等多个方面。因此，嵌入式系统的开发通常需要更专业的团队和更长的开发周期。再次，从系统稳定性上看，由于单片机通常用于控制一些较为简单的设备，其工作环境相对固定，因此其系统稳定性相对较高。而嵌入式系统则面临着更为复杂和多变的工作环境，如温度、湿度、电磁干扰等因素都可能对系统的稳定性产生影响。因此，嵌入式系统在设计时需要考虑到更多的环境因素，以确保系统的稳定运行。从发展趋势上看，随着半导体技术的不断进步和集成电路的集成度不断提高，单片机的性能也在不断提升，其应用领域也在不断扩展。而嵌入式系统则正在向更高性能、更低功耗、更小体积的方向发展，以满足各种复杂和高端的应用需求。单片机和嵌入式系统在应用方面各有其特点和优势，应根据具体的应用场景和需求来选择合适的方案。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，这两种技术也将继续得到发展和完善。五、单片机与嵌入式系统的应用案例分析单片机和嵌入式系统在现实生活中的应用广泛且深远，涵盖了从消费电子产品到工业控制系统，再到航空航天等高科技领域。以下我们将通过几个具体的应用案例来探讨单片机与嵌入式系统的应用情况。在智能家居系统中，单片机和嵌入式系统起到了关键的作用。例如，智能恒温器能够实时检测室内温度，并根据预设的温度自动调节空调或暖气，以保持室内恒温。这个过程中，单片机负责接收温度传感器的信号，进行数据处理，并控制相应的设备动作。嵌入式系统则负责整个家居系统的联动和协调，使得各个智能设备能够协同工作，为用户提供舒适、便捷的居住环境。智能穿戴设备如智能手表、健康手环等也是单片机和嵌入式系统的重要应用领域。这些设备通过内置的传感器实时检测用户的运动数据、心率、血压等生理指标，并通过单片机进行数据处理和分析。嵌入式系统则负责将这些数据与用户的手机或其他智能设备进行同步，让用户能够随时了解自己的健康状况和运动数据。同时，这些设备还能通过嵌入式系统实现与互联网的连接，为用户提供更加丰富的功能和服务。在工业自动化控制系统中，单片机和嵌入式系统更是不可或缺。例如，在生产线上的机械设备中，单片机可以负责控制电机的启动、停止、正转、反转等动作，确保生产线的正常运行。嵌入式系统则负责整个生产线的监控和管理，能够实时了解生产线的运行状态、生产效率等数据，并根据这些数据对生产线的运行进行优化和调整。通过单片机和嵌入式系统的应用，可以实现生产线的自动化、智能化管理，提高生产效率和质量。在航空航天领域，单片机和嵌入式系统的应用更是达到了极高的水平。例如，在卫星和火箭的控制系统中，单片机和嵌入式系统负责执行复杂的控制算法和指令，确保卫星和火箭能够准确地进入预定轨道并稳定运行。这些系统需要具备极高的可靠性和稳定性，以应对极端的环境条件和复杂的任务要求。单片机和嵌入式系统的应用使得这些任务得以顺利完成，推动了航空航天事业的不断发展。单片机与嵌入式系统在各个领域都有着广泛的应用和深远的影响。随着技术的不断发展和进步，相信这些系统的应用将会更加广泛和深入，为人类的生活和科技发展带来更多的便利和可能性。六、单片机与嵌入式系统的未来发展随着科技的日新月异，单片机与嵌入式系统作为现代电子技术的核心组成部分，其发展前景充满了无限可能。我们可以预见，未来的单片机与嵌入式系统将在性能、应用领域、智能化程度等方面取得显著的进步。从性能角度看，未来的单片机和嵌入式系统将更加强大。随着半导体工艺的持续进步，单片机的处理能力、存储容量和运行速度将得到大幅度提升。同时，嵌入式系统的集成度也将进一步提高，使得系统更加紧凑、高效。这些技术进步将使得单片机和嵌入式系统能够处理更加复杂、庞大的任务，满足更多领域的需求。从应用领域角度看，单片机和嵌入式系统的应用将更加广泛。在物联网、智能制造、智能家居、医疗健康、汽车电子等领域，单片机和嵌入式系统将发挥更加重要的作用。例如，在物联网领域，单片机和嵌入式系统将作为各种智能设备的核心控制器，实现设备之间的互联互通，推动物联网的普及和发展。再次，从智能化程度角度看，未来的单片机和嵌入式系统将更加智能化。随着人工智能、机器学习等技术的不断发展，单片机和嵌入式系统将能够具备更强的学习和决策能力，使得设备能够更加智能地适应环境变化，提高使用效率。从生态环境角度看，单片机和嵌入式系统的开源和标准化趋势将更加明显。开源社区和标准化组织的兴起，将使得单片机和嵌入式系统的开发更加便捷，同时也促进了技术的共享和创新。这将有助于推动单片机和嵌入式系统的普及和发展，进一步推动整个电子产业的发展。单片机与嵌入式系统的未来发展充满了无限可能。随着技术的不断进步和应用领域的不断扩展，单片机与嵌入式系统将在现代科技领域发挥更加重要的作用，推动人类社会向智能化、数字化方向迈进。七、结论随着科技的飞速发展，单片机与嵌入式系统作为现代电子技术的两大支柱，其重要性日益凸显。本文详细探讨了单片机与嵌入式系统的基本原理、应用领域以及发展趋势，并对两者的关系进行了深入的分析。单片机作为一种微型计算机，以其体积小、功耗低、可靠性高等特点，在工业自动化、智能家居、医疗设备等领域得到了广泛应用。同时，随着单片机技术的不断进步，其性能也在不断提升，使得单片机在更多领域发挥出了巨大的潜力。嵌入式系统则是将计算机硬件和软件集成到特定设备中的一种系统，具有高度的专用性和灵活性。嵌入式系统广泛应用于手机、汽车、航空航天等领域，为现代社会带来了极大的便利和进步。单片机与嵌入式系统之间有着密切的联系。单片机可以作为嵌入式系统的核心处理器，为嵌入式系统提供强大的计算和控制能力。同时，嵌入式系统的发展也为单片机提供了更广阔的应用空间，推动了单片机技术的不断创新和发展。展望未来，随着物联网等技术的快速发展，单片机与嵌入式系统的应用前景将更加广阔。未来，单片机和嵌入式系统将在更多领域实现深度融合，推动各个领域的技术创新和产业升级。单片机与嵌入式系统在现代社会中发挥着重要作用，其应用前景广阔。我们应该继续深入研究和探索单片机与嵌入式系统的技术原理和应用领域，为推动科技进步和社会发展做出更大的贡献。参考资料：单片机，也称为嵌入式系统，是我们日常生活中许多电子设备的核心。它们控制着各种机器的工作，从我们手中的智能手机到家里的微波炉，甚至汽车中的发动机控制模块。这些单片机的核心功能包括定时器和计数器，这两个功能对于许多应用来说都是至关重要的。单片机嵌入式系统是一种专为嵌入式应用设计的计算机系统，它具有体积小、功耗低、高性能等优点。它通过软件和硬件的紧密配合，实现对外部设备的控制和调节。其中，定时器和计数器是实现这些功能的重要工具。定时器：定时器是一种能够在特定时间间隔内产生中断的设备。在单片机中，定时器可以用来生成毫秒级别的精确时间间隔，这对于许多实时应用来说非常重要。比如在工业控制中，需要精确控制电机的旋转速度和位置，定时器就能完成这个任务。定时器还可以用来产生一定频率的脉冲信号，用于驱动LED灯、屏幕等外设。计数器：计数器是一种用于记录事件发生次数的设备。在单片机中，计数器可以用来监测外部信号的频率、脉冲数量等。比如在汽车发动机控制模块中，计数器可以用来监测引擎的转速。计数器还可以用来测量时间间隔，或者作为简单的加法器使用。单片机的定时器和计数器是实现其嵌入式系统功能的重要工具。通过这两者的配合使用，我们可以实现对外部设备的精确控制和调节。从微控制器到超级计算机，从消费电子产品到工业自动化设备，单片机的应用无处不在。而其中，定时器和计数器的作用更是不可或缺。它们为我们的生活带来了便利，也推动了科技的发展。随着科技的不断发展，单片机的性能也在不断提升。未来的单片机将具有更强大的处理能力、更丰富的外设接口以及更智能的功能。而定时器和计数器作为单片机的重要部分，也将迎来新的发展机遇。它们将在更高精度的控制、更复杂的事件处理以及更高效的数据分析等方面发挥更大的作用。同时，随着物联网、人工智能等技术的普及，单片机的应用领域也将进一步扩大。我们可以期待，未来的单片机将更加智能化、个性化，为我们的生活带来更多的惊喜和便利。单片机的定时器和计数器是实现其功能的关键部分。它们在许多应用中都发挥着重要的作用，无论是消费电子产品还是工业自动化设备，都离不开它们的支持。随着科技的发展，我们期待定时器和计数器在未来的单片机中发挥更大的作用，为我们的生活带来更多的便利和乐趣。在当今的电子世界中，嵌入式系统正变得越来越重要。它们是智能化、自动化和信息化的重要支柱，广泛应用于各种领域，包括工业控制、智能家居、医疗设备、汽车电子等。其中，单片机嵌入式系统由于其体积小、价格低、可靠性高等优点，尤其受到人们的。单片机嵌入式系统的核心是单片机。这是一种集成电路，内部集成了计算机的基本单元，包括中央处理器（CPU）、存储器（RAM、ROM）、定时器/计数器、串行通信接口等。单片机通过一定的编程语言进行控制，可以实现各种复杂的功能。单片机的应用范围非常广泛。在工业控制中，单片机可以用于控制各种设备的运行，如电机、泵、阀门等。在家居智能化的趋势下，单片机也可以用于智能家居的控制中心，实现各种设备的智能化控制。在医疗设备中，单片机可以用于设备的控制和数据的采集。在汽车电子中，单片机可以用于发动机的控制、安全气囊的触发等关键任务。然而，单片机的功能并不是固定不变的。通过系统扩展和接口技术，我们可以将单片机的功能进行扩展和增强。例如，我们可以将存储器、输入输出接口、AD/DA转换器等外部设备与单片机相连，以实现更复杂的功能。我们还可以通过串行通信接口与其他设备进行通信，实现数据的交换和控制。在单片机系统扩展和接口技术中，编程是一项重要的技能。我们需要使用特定的编程语言（如C语言或汇编语言）对单片机进行编程。这需要我们对单片机的内部结构和编程语言有深入的理解。我们还需要了解各种外部设备和通信协议的工作原理和使用方法。单片机嵌入式系统是现代电子技术的重要部分。通过深入理解其原理和应用，我们可以更好地利用单片机实现各种复杂的功能。通过系统扩展和接口技术，我们可以进一步增强单片机的性能，满足各种不同的需求。未来，随着科技的不断发展，单片机嵌入式系统将在更多领域得到更广泛的应用。随着科技的不断发展，单片机嵌入式系统和（）已经成为当今社会中不可或缺的技术。这两种技术看似独立，但实际上有着密切的联系和相互影响。本文将探讨单片机嵌入式系统与的发展及其相互关系。单片机嵌入式系统是一种集微处理器、外围电路和软件于一体的计算机系统。它具有体积小、功耗低、可靠性高等优点，因此在智能仪表、自动化控制、智能家居等领域得到了广泛应用。随着物联网、云计算等技术的普及，单片机嵌入式系统的应用范围越来越广泛，成为了现代工业、农业、医疗等领域中不可或缺的技术。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能的应用领域十分广泛，包括机器学习、自然语言处理、计算机视觉等。随着大数据、云计算等技术的不断发展，人工智能的应用场景越来越丰富，成为了当今世界最具前景的领域之一。单片机嵌入式系统与的发展密切相关。一方面，单片机嵌入式系统为提供了硬件基础。另一方面，的发展也推动了单片机嵌入式系统的进步。具体来说，单片机嵌入式系统可以通过集成技术，实现智能化控制和处理。例如，在智能家居系统中，单片机嵌入式系统可以通过集成语音识别、图像识别等技术，实现家庭设备的智能化控制和管理。的发展也需要大量的数据支持和计算能力，而单片机嵌入式系统可以提供高效、可靠的数据采集和处理能力。未来，随着物联网、云计算等技术的不断发展，单片机嵌入式系统和将会更加紧密地结合在一起。单片机嵌入式系统将更加智能化、自适应化，能够更好地适应各种复杂的应用场景。技术也将不断进步，实现更加高效、精准的智能处理和应用。在这样的发展趋势下，单片机嵌入式系统和将会共同推动社会的进步和发展。嵌入式单片机，即嵌入式微控制器，指以微控制器为核心控制单元的嵌入到对象体系中的专用计算机系统，是应用十分广泛的一种嵌入式系统结构。无论是嵌入式系统还是单片机都是长时间以来科技领域大家关注的焦点，也是推动科技发展、提高生活水平的科技产品。嵌入式单片机即指以微控制器为核心的嵌入式系统。嵌入式系统，广义上指任何一个包括可编程计算机的设备，且为专用系统。这是相对通用计算机（如个人电脑）来说的；国际电气和电子工程师协会（IEEE）定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”（英文原文：devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationequipment,machineryorplants）。普遍认可的一种定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统。简单来说，嵌入式系统就是以各种形态嵌入到对象体系中的专用计算机系统。单片机，即微控制器（Microcontroller），是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。电子数字计算机诞生于1946年，在其后漫长的历史进程中，计算机始终是供养在特殊的机房中，实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代，微处理器的出现，计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点，迅速走出机房；基于高速数值解算能力的微型机，表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣，要求将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象体系的智能化控制。例如，将微型计算机经电气加固、机械加固，并配置各种外围接口电路，安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统。这样一来，计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统，把嵌入到对象体系中，实现对象体系智能化控制的计算机，称作嵌入式计算机系统。因此，嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点。由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算；技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力；技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。早期，人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装，在大型设备中实现嵌入式应用。然而，对于众多的对象系统（如家用电器、仪器仪表、工控单元……），无法嵌入通用计算机系统，况且嵌入式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同，因此，必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统，这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。如果说微型机的出现，使计算机进入到现代计算机发展阶段，那么嵌入式计算机系统的诞生，则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代，从而导致20世纪末，计算机的高速发展时期。通用计算机系统与嵌入式计算机系统的专业化分工发展，导致20世纪末、21世纪初，计算机技术的飞速发展。计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软、硬件技术，不必兼顾嵌入式应用要求，通用微处理器迅速从486到奔腾系列；操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力，使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路，这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士，接过起源于计算机领域的嵌入式系统，承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。因此，现代计算机技术发展的两大分支的里程碑意义在于：它不仅形成了计算机发展的专业化分工，而且将发展计算机技术的任务扩展到传统的电子系统领域，使计算机成为进入人类社会全面智能化时代的有力工具。嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代，然而，微型计算机的体积、价位、可靠性都无法满足广大对象系统的嵌入式应用要求，因此，嵌入式系统必须走独立发展道路。这条道路就是芯片化道路。将计算机做在一个芯片上，从而开创了嵌入式系统独立发展的单片机时代。在探索单片机的发展道路时，有过两种模式，即“Σ模式”与“创新模式”。“Σ模式”本质上是通用计算机直接芯片化的模式，它将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪后，集成在一个芯片上，构成单片微型计算机；“创新模式”则完全按嵌入式应用要求设计全新的，满足嵌入式应用要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。Intel公司的MCS-MCS-51就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入式系统（单片微型计算机）。MCS-51是在MCS-48探索基础上，进行全面完善的嵌入式系统。历史证明，“创新模式”是嵌入式系统独立发展的正确道路，MCS-51的体系结构也因此成为单片嵌入式系统的典型结构体系。单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。SCM即单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。MCU即微控制器（MicroControllerUnit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel和Philips的历史功绩。单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。嵌入式单片机本质上是单片机，目的是构成嵌入式系统，所以其组成和特点遵循单片机和嵌入式系统的组成和特点。单片机的组成架构灵活，一般主要包含：运算器、控制器、存储器、输入输出设备等。硬件结构主要由处理器、数据储存器、程序储存器、定时器/计数器、串并行接口等。按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。①与“嵌入性”的相关特点：由于是嵌入到对象系统中，必须满足对象系统的环境要求，如物理环境（小型）、电气/气氛环境（可靠）、成本（价廉）等要求。②与“专用性”的相关特点：软、硬件的裁剪性；满足对象要求的最小软、硬件配置等。③与“计算机系统”的相关特点：嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统，并且必须配置有与对象系统相适应的接口电路。也可以总结为：实时性、多速率、可剪裁、低功耗、低成本、环境相关等。另外，在理解嵌入式系统定义时，不要与嵌入式设备相混淆。嵌入式设备是指内部有嵌入式系统的产品、设备，例如，内含单片机的家用电器、仪器仪表、工控单元、机器人、手机、PDA等。嵌入式系统按形态可分为设备级（工控机）、板级（单板、模块）、芯片级（MCU、SoC）。嵌入式系统按功用分可为工业用、商业用、军用、民用等，不同的使用环境对嵌入式系统的要求也是不一样的。嵌入式系统的嵌入式应用特点，决定了它的多学科交叉特点。作为计算机的内含，要求计算机领域人员介入其体系结构、软件技术、工程应用方面的研究。然而，了解对象系统的控制要求，实现系统控制模式必须具备对象领域的专业知识。因此，从嵌入式系统发展的历史过程，以及嵌入式应用的多样性中