什麼是嵌入式系統,什麼是微控制器?

2021-08-27 03:13:26 字數 1865 閱讀 9105

物聯網應用下的無線通訊技術分為近距離通訊技術和遠距離通訊技術,其中常用的短距離通訊技術有藍芽、wifi、zigbee、紅外等等,遠距離通訊技術有gprs、nb-iot、lora、等。物聯網應用除了通訊還有物聯網終端節點,這些終端節點還有一定的計算能力和感知能力,還有一部分終端節點具有執行能力,今日我們就來聊聊物聯網的終端裝置。

物聯網終端裝置一般由通訊介面、感測器、mcu以及執行器組成。例如:把物聯網終端裝置比喻成乙個人,通訊介面就相當於嘴巴主要作用是資訊溝通與交流,而物聯網的通訊方式主要是無線傳輸,當然也會有有線傳輸,這得要看具體的應用場景。

感測器就相當於人的耳朵、眼睛、鼻子、舌頭這些感知器官,用來接收感應外界變化的刺激,而物聯網所使用的感測器包括電、光、聲、氣等各種不同型別。執行器相當於人的四肢,接收mcu傳來的指令,然後根據mcu的命令來執行具體任務。物聯網應用中的執行器一般是開關、按鈕、繼電器以及電機等等之類的。

mcu是物聯網終端節點最重要的一部分,相當於人的大腦,控制著執行器、通訊介面、感測器。mcu的工作方式是這樣的:一邊接受感測器收集的資訊,並上傳至雲端;一邊還要接收雲端的資訊指令,再根據指令對執行器進行控制。

下面我們來重點介紹一下什麼是mcu?

mcu微控制單元又叫單片微型計算機或者微控制器。mcu就是我們平時常說的微控制器,進行嵌入式開發的核心部件,而嵌入式系統是乙個很廣泛的概念,主要是相對於計算機而言,是一種功耗受限、尺寸受限的特殊型別計算機,小到智慧型手環、大到智慧型手機,都可以統稱為是嵌入式開發系統。

其實物聯網節點就是一種嵌入式系統,只不過嵌入式系統不一定要有通訊能力,不要求一定要接入網路,這是與物聯網節點的最大區別。8051微控制器(mcu)誕生於20世紀末期,在2023年以前用的最多的微控制器就是intel 8051系列微控制器,此後51微控制器幾乎是每個電子類專業大學生的必修課程。基於8051核心的微控制器是8位的處理器,工作頻率相對較低,其處理能力也非常有限,但在過去能完全應付絕大部分的嵌入式應用了。

隨著技術的進步2023年arm公司正式推出cortex-m3晶元,cortex-m3擁有更高處的理能力且**比51微控制器還低。目前現在基於cortex-m系列arm核心的mcu已經逐漸在應用中取代了51微控制器。

物聯網終端的軟體

剛才說的通訊介面、mcu、感測器和執行器都是硬體,但物聯網終端節點光有硬體,沒有軟體是沒法進行工作的。而這種軟體就是在嵌入式裝置上面執行的軟體,或者可以理解為嵌入式軟體,通常都是由工程師提前寫好**,在出廠前燒錄到晶元中,在這之後一般不會改動。嵌入式軟體一般儲存在erom(可擦寫唯讀儲存器)或eeprom,通常也稱作韌體(firmware)。

嵌入式作業系統的典型構成

後來隨著嵌入式系統的複雜性不斷增加,嵌入式系統需要有多工執行的併發能力,前後臺工作方式已經不能滿足需要了。需要有乙個程式來統一管理多個任務的執行順序,給多個任務平均分配資源,並且創造執行環境,這個程式就是現在的嵌入式作業系統。

嵌入式作業系統和我們平時用到的windows、ios、android、linux等其實是一回事,只不過嵌入式作業系統的尺寸沒有計算機作業系統或手機作業系統那麼龐大,嵌入式作業系統受到了成本和儲存空間的限制,通常只有幾十kb或者幾kb那樣大小。

什麼是嵌入式?

嵌入式是什麼,與微控制器又有什麼關係,這些問題對於初學者來書只能抱著 學一步 看一步 的態度,那本篇文章閒談這個方向的觀點,或許能夠解決一些疑問與困惑。1.微控制器是什麼?微控制器是什麼,微控制器即單片微型計算機,為什麼說是單片的,我們都知道計算機的組成 控制器 運算器 儲存器 輸入 輸出 那微控制...

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