嵌入式系统历史与现代特征《嵌入式系统原理》

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1、嵌入式系统原理第一章嵌入式系统历史与现代特征主要内容1.1、嵌入式产品世界1.2、嵌入式系统与相关领域的历史1.3、危机与发展特征1.4、嵌入式系统定义1.嵌入式产品世界从现实世界获取信息year数据存储同产品交互MainframeMinicomputerWorkstationPCLaptopPDAlog(peoplepercomputer)15131465`15118MoteLayout129Condition-BasedMaintenanceIntelResearch环境监测房屋测量航空应用

2、1.2相关历史计算机器计算理论系统论信息论控制论计算机自动化通讯融合：嵌入式系统手脚眼耳智力公元前3000年的古埃及人用结绳来记录土地面积和收获的谷物。进制计数法有许多种，人们最常用的是十进制，而古代玛雅人则使用二十进制。计算溯源计算与计算机公元前2000年的美索不达米亚人用泥板计数，这块泥板上的楔形文字代表25。最古老的计算工具：算筹我国春秋时期出现的算筹是世界上最古老的计算工具。计算的时候摆成纵式和横式两种数字，按照纵横相间的原则表示任何自然数，从而进行加、减、乘、除、开方以及其它的代数计算

3、。负数出现后，算筹分红黑两种，红筹表示正数，黑筹表示负数。这种运算工具和运算方法，在当时世界上是独一无二的。据《汉书·律历志》记载：算筹是圆形竹棍，它长23.86厘米、横截面直径是0.23厘米。到公元六、七世纪的隋朝，算筹长度缩短，圆棍改成方的或扁的。根据文献记载，算筹除竹筹外，还有木筹、铁筹、玉筹和牙筹。计算与计算机中国人发明算盘随着计算技术的发展，在求解一些更复杂的数学问题时，算筹显得越来越不方便了。于是在大约六、七百年前，中国人发明了算盘，它结合了十进制计数法和一整套计算口诀并一直沿用至今

4、，被许多人看作是最早的数字计算机。算筹与圆周率算筹为人类文明做出过巨大贡献，我国古代著名的数学家祖冲之，就是借助算筹计算出圆周率的值介于3.1415926和3.1415927之间；中国古代的天文学家也运用算筹，总结出了精密的天文历法。计算与计算机达·芬奇欧洲文艺复兴时期的伟人达·芬奇是一位旷世奇才，他在科学方面的造诣丝毫不亚于其艺术成就，他很早就提出过计算工具的设想。后人在达·芬奇的手稿中，发现了关于机械式计算工具设计方案的记录。后人根据达芬奇的手稿仿制出了机械式计算器。计算与计算机冈特计算尺1

5、621年，英国人冈特发明计算尺，这是世界上最早的模拟计算工具。17世纪的文献详细记载了冈特发明这种计算工具的过程。希克尔德的创意德国科学家希克尔德被许多人认为是世界上真正的第一台计算机的发明人，后人在他的手稿中发现了他对计算机的设计草图和详尽的文字描述，并在1960年根据其方案成功仿制了一台机械式计算机。计算与计算机帕斯卡加法机1642年，法国数学家、物理学家和思想家帕斯卡发明加法机，这是人类历史上第一台机械式计算机，其原理对后来的计算机械产生了持久的影响。帕斯卡从加法机的成功中得出结论：人的某

6、些思维过程与机械过程没有差别，因此可以设想用机械模拟人的思维活动。莱布尼兹乘法机1673年，德国数学家莱布尼兹发明乘法机，这是第一台可以运行完整的四则运算的计算机。莱布尼兹同时还提出了“可以用机械代替人进行繁琐重复的计算工作”的伟大思想，这一思想至今鼓舞着人们探求新的计算机。莱布尼兹因独立发明微积分而与牛顿齐名，并被《不列颠百科全书》列为“西方文明最伟大的人之一”。据记载，莱布尼兹曾把自己的乘法机复制品送给康熙皇帝。17世纪中期-19世纪中期先驱的探索：机械式计算机计算与计算机八卦莱布尼兹认

7、为，中国的八卦是最早的二进制计数法。在八卦图的启迪下，莱布尼兹系统地提出了二进制运算法则。17世纪中期-19世纪中期先驱的探索：机械式计算机计算与计算机巴贝奇差分机1822年，英国数学家巴贝奇发明差分机，专门用于航海和天文计算。这是最早采用寄存器来存储数据的计算机，体现了早期程序设计思想的萌芽。第一台差分机从设计到制造完成，花费了整整十年。它可以处理3个5位数，计算精度达到6位小数。巴贝奇分析机采用了三个具有现代意义的装置：保存数据的寄存器（齿轮式装置）；从寄存器取出数据进行运算的装置，并且

8、机器的乘法以累次加法来实现；控制操作顺序、选择所需处理的数据以及输出结果的装置。17世纪中期-19世纪中期先驱的探索：机械式计算机计算与计算机19世纪后期从机械到电的飞跃赫尔曼·霍勒斯博士发明穿孔卡片，这是电脑软件的雏形。赫尔曼·霍勒斯制表机1888年，美国人赫尔曼·霍勒斯发明了制表机，它采用穿孔卡片进行数据处理，并用电气控制技术取代了纯机械装置。计算与计算机1890年，美国人口普查全部采用了霍勒斯制表机。在1900年美国人口普查中，由于采用了制表机，全部统计处理工作只用了1年零7个月时间。