1.2 嵌入式系统发展

嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下4个阶段。

（1）无操作系统阶段

单片机是最早应用的嵌入式系统，单片机作为各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中的微控制器，用来执行一些单线程的程序，完成监测、伺服和设备指示等多种功能，一般没有操作系统的支持，程序设计采用汇编语言。由单片机构成的这种嵌入式系统使用简便，价格低廉，在工业控制领域中得到了非常广泛的应用。

（2）简单操作系统阶段

20世纪80年代，出现了大量具有高可靠性、低功耗的嵌入式CPU（如PowerPC等），芯片上集成有I/O接口、串行接口及RAM、ROM等部件。一些简单的嵌入式操作系统开始出现并得到迅速发展，程序设计人员也开始基于一些简单的“操作系统”开发嵌入式应用软件。此时的嵌入式操作系统虽然还比较简单，但已经初步具有了一定的兼容性和扩展性，内核精巧且效率高，大大缩短了开发周期，提高了开发效率。

（3）实时操作系统阶段

20世纪90年代，面对分布式控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大市场的需求，嵌入式系统飞速发展。随着硬件实时性要求的提高，嵌入式系统的软件规模也不断扩大，实时多任务操作系统（Real-Time Operation System，RTOS）逐渐形成，系统能够运行在各种不同类型的微处理器上，具备了文件和目录管理、设备管理、多任务、网络、图形用户界面等功能，并提供了大量的应用程序接口（Application Programming Interface，API），从而使应用软件的开发变得更加简单。

（4）面向Internet阶段

进入21世纪，Internet技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密，嵌入式技术与Internet技术的结合正在推动着嵌入式系统的飞速发展。面对嵌入式技术与Internet技术的结合，嵌入式系统技术和应用在飞速发展，主要体现在以下方面：

① 新的微处理器不断出现，主频越来越高，从单核向多核发展，功耗和成本不断下降。提供更加友好的多媒体人机交互界面。

② Linux、Windows CE、Palm OS与Android等嵌入式操作系统迅速发展。嵌入式操作系统自身结构的设计更便于移植，具有源代码开放、系统内核小、执行效率高、网络结构完整等特点，能够在短时间内支持更多的微处理器。计算机的新技术、新观念开始逐步移植到嵌入式系统中，嵌入式软件平台得到进一步完善。

③ 嵌入式系统的开发成了一项系统工程，开发厂商不仅要提供嵌入式软、硬件系统本身，同时还要提供强大的硬件开发工具和软件支持包。