文档介绍：主要内容
1 计算机的发展过程
2 计算的发展过程
3 嵌入式系统定义
4 嵌入式系统的发展历程
5 嵌入式系统的特点
6 嵌入式系统的分类
7 嵌入式系统的应用领域
8 嵌入式系统的发展趋势
9 嵌入式系统的基本组成
10 主流嵌入式操作系统
1 计算机的发展过程
电子管计算机(1945-1956)
晶体管计算机(1956-1963)
集成电路计算机(1964-1971)
大规模集成电路计算机(1971-现在)
个人计算机(1981)
电子管计算机
1946年2月14日,标志现代计算机诞生的ENIAC (Electronic Numerical Integrator puter:电子数字积分计算机)在费城公诸于世。
使用了18000个电子管,70000个电阻器,有5百万个焊接点,耗电160千瓦,重量为27,000kg,占地约167平方米。
电子管
ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑,受军方解决火炮射表(artillery-firing tables )方面的需求驱动,由美国政府和宾夕法尼亚大学合作开发。
ENIAC由John Mauchly (毛奇莱,chief consultant)和Presper Eckert (艾科特,chief engineer)开发,用了1年时间设计,18个月、500,000美元实现。
In one second, the ENIAC could perform 5,000 additions, 357 multiplications or 38 divisions.
John Mauchly:1907-1980
Presper Eckert :1919-1995
ENIAC还没有采用存储程序的结构,后来冯·诺伊曼(von Neumann)加入研究小组,研制了世界上第一台现代计算机EDVAC (Electronic Discrete variable puter: 离散变量自动电子计算机)。
冯·诺依曼以技术顾问形式加入,1945年6月发表了一份长达101页的报告,这就是著名的“关于EDVAC的报告草案”(First Draft of a Report on the EDVAC),报告提出的体系结构一直延续至今,即冯·诺伊曼结构。
安装在弹道研究实验室的EDVAC
von Neumann: 1903-1957
第二代晶体管计算机
电子管的缺点:运行时产生的热量太多,可靠性较差,运算速度不快,价格昂贵,体积庞大寿命短。
1948年,晶体管的发明大大促进了计算机的发展。
1956年,晶体管在计算机中使用,晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。
第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。
计算速度从每秒几千次提高到几十万次
主存储器的存贮量,从几千提高到10万以上
1947年12月,美国贝尔实验室的肖克莱、巴丁和布拉顿组成的研究小组,研制出一种点接触型的锗晶体管。晶体管的问世,是20世纪的一项重大发明,是微电子革命的先声。晶体管出现后,人们就能用一个小巧的、消耗功率低的电子器件,来代替体积大、功率消耗大的电子管了。晶体管的发明又为后来集成电路的降生吹响了号角。
1958年,IBM公司制成了第一台全部使用晶体管的计算机RCA501型。
1959年,IBM公司又生产出全部晶体管化的电子计算机IBM7090。
第一台晶体管计算机TRADIC (Transistorized Airborne puter):贝尔实验室为美国空军研制,使用了800只晶体管,仅100瓦功率,占地也只有3立方英尺。
全晶体管大型机IBM7090
第三代集成电路计算机
晶体管产生大量的热量,会损害计算机内部的敏感部分。
1958年TI的工程师Jack Kilby发明了集成电路(IC),将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。
随后,科学家能够使更多的元件集成到单一的半导体芯片上。于是,计算机变得更小,功耗更低,速度更快。
Jack Kilby: 1923-2005
1958年,34岁时进入TI,从事电路小型化研制,当公司所有的人都去尽情享受传统的双周假期时,他构思并设计出一个电路,将所有有源和无源元器件都集合到只有一块曲别针大小的半导体材料锗上,人类历史上第一块集成电路就此诞生。
2000 年,因参与集成电路发明而获得了诺贝尔物理奖
1958年Jack Kilby发明的世界上第一块集成电路
第四代大规模集成电路计算机
出现集成电路后,唯一的发展方向是扩大规模。
大规模集成电路(LSI)可以在一个芯片上容纳几百个元件。
到了80年代,超大规模集成电路(VLSI)在芯片上容纳了几十万个元件,后来的ULSI