1、嵌入式系统与架构：从起源到核心组件剖析

嵌入式系统与架构：从起源到核心组件剖析

计算机已经陪伴我们多年，但大多数人印象中的计算机是连接着键盘、鼠标和显示器的盒子，然而如今实际使用的大多数计算机并非如此。它们是进行数字运算的机器，无处不在，像家用电器、汽车等设备里都有计算机，甚至有些设备不止一个。我们常提及的云，由大型计算机组成，它们就像存放在大型冷气房里闪烁着灯光的盒子。而我们日常使用的个人电脑，如笔记本电脑或手机，只是冰山一角，绝大多数计算机以嵌入式的形式存在于设备中，为设备的运行执行必要的计算，这些就是嵌入式计算机或嵌入式系统。

嵌入式系统的起源：阿波罗计划中的计算机

计算机首次嵌入物理系统可追溯到美国国家航空航天局（NASA）的阿波罗计划。20世纪60年代，由于操控阿波罗航天器的复杂性，NASA求助于麻省理工学院（MIT）的仪器实验室（如今是一家非营利性研究机构，即德雷珀实验室），以构建一台能帮助宇航员安全将航天器送上月球的计算机。于是，阿波罗制导计算机（AGC）应运而生，它是最早的嵌入式系统之一。

AGC与我们如今熟悉的计算机外观大不相同。它虽具备小芯片的功能，但被设计成一个坚固的大盒子，以抵御恶劣的外层空间环境。这台计算机大部分工作无需人工干预，宇航员可通过显示和键盘接口（DSKY，也称为dis - kee）与AGC交互。AGC的主要目的是控制航天器，它有专门的接口，能读取和控制各种子系统，如雷达、遥测链路（与NASA控制中心的连接）和发动机。

AGC的核心是一个16位（15位信息 + 1位错误检测）的硅集成电路（即我们如今所说的CPU），时钟速度为2.048 MHz，拥有约4 KB的随机存取存储器（RAM）和约72 KB的程序存储器（如今称为只读存储系统）。正是这台强大的计算机将人类送上