stm32-course-old/book/01：嵌入式系统概述/01.md

# 1. 计算机的发展

## 1.1. 电子管计算机

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ENIAC长30.48米，宽6米，高2.4米，占地面积约170平方米，30个操作台，重达30英吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它包含了17,468根真空管（电子管）7,200根水晶二极管，1,500 个中转，70,000个电阻器，10,000个电容器，1500个继电器，6000多个开关，计算速度是每秒5000次加法或400次乘法，是使用继电器运转的机电式计算机的1000倍、手工计算的20万倍。

![image-20240830154010191](./img/image-20240830154010191.png)

ENIAC的编程通过改变电缆连接的方式进行，那时几乎所有的程序员都是女性。

## 1.2. 计算机核心技术的发展

![image-20240830154119341](./img/image-20240830154119341.png)

电子管又叫做阴极射线管，是ENIAC的核心。

![image-20240830154308967](./img/image-20240830154308967.png)

1947发面了晶体管（一般使用半导体材料硅/锗为材料，后来锗材料因为物理特性的原因几乎很少用了）代替电子管，使得计算机的功耗和体积大大降低，同时运算速度大大提升。

![image-20240830154543648](./img/image-20240830154543648.png)

集成电路，英文为Integrated Circuit，缩写为IC；顾名思义，就是把一定数量的常用电子元件，如电阻、电容、晶体管等，以及这些元件之间的连线，通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。是20世纪50年代后期到60年代发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上，然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术，主要体现在加工设备，加工工艺，封装测试，批量生产及设计创新的能力上。

## 1.3. 现有主流计算机的计算能力

13th Gen Intel(R) Core(TM) i7-13700K

- 核心：6.38GFLOPS/Core 64亿浮点/核心/秒
- CPU：500亿～2000亿/秒
- 频率 3~6G
- 晶体管数量 估计 20亿～50亿
- 功耗 65W

# 2. 嵌入式系统的概念和特点

计算机系统分类（P2）

1. 通用计算机按照高速运算和海量存储的技术方向发展。
2. 嵌入式系统则向低功耗、高可靠性和便携性等方向发展

## 什么是嵌入式

IEEE定义：用于控制、监视或者辅助操作机器或设备装置。

通用定义：嵌入到对象体系中，以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。

## 嵌入式系统的特点（p2）

1. 嵌入性
2. 专用性
3. 计算机系统



# 3. 嵌入式系统的组成（p3）





# 4. 嵌入式系统的开发流程