2.嵌入式的学习和发展及演进

本文详细探讨了嵌入式系统与单片机在芯片平台、资源价格、应用领域、开发模式、编程语言、软硬件组件及职业发展上的区别。嵌入式系统具有丰富的资源和更广泛的应用,而单片机资源有限,主要用于小家电和终端设备。随着技术演进,嵌入式系统呈现出专用、可配置、低功耗、高可靠性和实时性的特点,并向着物联网方向发展。

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2.1.嵌入式和单片机的区别
(1)芯片平台
主流的单片机平台:51(51内核免费;51内核本身的设计和实现简单;51内核本身已经足够做很多事,譬如可使用51内核实现电容触摸IC等)、PIC(美国的,在工控领域使用较多)、STM32(高性能单片机,现在使用非常广泛,内核有Cortex-M3、M0、M0+、M4等)、AVR(貌似是公司业务问题导致供货不上,被别的单片机抢占了市场份额)、MSP430(典型的低功耗的单片机)等;主流的嵌入式平台:ARM(占据绝大部分市场份额)、PPC(主要在美国、欧洲使用,在国内使用较少)、MIPS(最大的用途是用在路由器领域)。
(2)资源和价格及应用领域
单片机片上资源有限、价格低、应用领域多为小家电(譬如电饭锅、豆浆机、空调、冰箱)、终端设备(譬如工业领域上的采集器、物联网底层信息采集器、功能机)等。嵌入式系统片上资源丰富、价格较高、应用领域宽广,譬如智能手机、平板电脑、游戏机、路由器、摄像机、智能电视机、广告机、智能手表、收银机等。
(3)开发模式
单片机开发多为裸机,程序规模小,多为单个程序员独立开发,有些复杂产品也会使用高端单片机如STM32之类,并使用RTOS(uCOS、freeRTOS等)。嵌入式开发几乎全部基于嵌入式操作系统,目前使用最多的是linux和Android(譬如路由器使用linux,智能手机使用Android),嵌入式开发一般都是团队开发,每个人负责一个部分,然后有一个技术很牛的老大来统筹。
(4)编程语言
单片机主要使用C语言(少量用汇编),和标准C略有不同,很少使用结构体、函数指针等C语言高级特性。而嵌入式开发较复杂,一般分底层和应用层。底层使用C语言,应用层使用C、C++、Java等语言均有。嵌入式C语言对结构体、数据结构、算法、函数指针(用来实现面向对象)等高级特性使用比较多。
(5)软硬件组件
单片机多涉及一些简单外设,譬如串口、I2C、ADC、LCD(小屏幕和分辨率);而嵌入式系统则涉及更多复杂外设,譬如网络(有线网卡、wifi、蓝牙等)、USB、音视频编解码等。
(6)职业发展
单片机学习路线短,职业平缓,薪资发展很早(2年左右)达到瓶颈,一般瓶颈薪资6~8k

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