1.2 嵌入式系统的发展历史

嵌入式系统的发展历史与计算机及集成电路技术紧密联系。早期的计算机系统在运算能力上能够满足应用领域的需求，但由于当时计算机系统体积庞大、成本高、功耗高、编程及控制复杂，难以直接应用于设备控制。在工业控制领域更多的是通过各种继电器以及中小规模的模拟集成电路实现辅助控制。随着微电子技术的发展，计算机系统越来越小，各种单芯片微处理器的出现使得基于微处理器的数字控制技术成为可能，早期的处理器包括Intel的MCS8051、Motorola的6800、68K系列处理器、Zilog的Z80等处理器，这些处理器被称为单片机，它们与模数转换器（ADC，Analog to Digital Convertor）及数模转换器（DAC，Digital to Analog Convertor）结合实现设备的数字化控制，在工业控制系统中发挥了巨大的作用。早期应用于嵌入式系统的处理器由于集成电路逻辑规模有限，往往需要大量外围电路完成计算功能，包括外围的存储器、地址译码电路等，通常在单个印刷电路板（PCB，Printed Circuit Board）上集成嵌入式应用所需的处理器和外围电路，并被称为“单板机”。现在随着集成电路技术的发展，单个芯片能够容纳越来越多的电路模块，以往由多个芯片构成的“单板机”已经可以通过单个芯片实现，这一类芯片通常被称为“片上系统”（SoC，System on a Chip），图1.2给出了英特尔EP80579 SoC处理器的框图。

该框图反映了典型的SoC架构，芯片系统包括了处理器内核、片内总线、外围设备通信控制器和部分存储器等。

随着集成电路技术的发展和嵌入式系统应用领域的不断拓展，可以看到未来嵌入式系统的发展趋势，即：功耗越来越低、体积越来越小、功能越来越强，此外通信能力将被大大加强。与目前的分散独立的嵌入式系统不同，未来的嵌入式系统将更加侧重于网络通信，利用集群运算和协同控制技术，将不同的嵌入式系统连成整体，大大拓展芯片的控制能力，服务于人类生活的各个方面。