从基础到应用嵌入式系统与单片机的区别与联系
1.0 引言
在当今的技术快速发展中，嵌入式系统和单片机作为两种重要的电子设备，其关系和区别成为了许多工程师和学生关注的话题。嵌入式系统是指将计算功能集成到非计算设备中的软件、硬件以及相关技术，而单片微控制器（简称SPM或MCU）则是一种集成了CPU、内存、I/O接口等在一颗芯片上的微型计算机。在这一篇文章中，我们将探讨这两者之间的关系，以及它们各自所代表的一系列区别。
2.0 嵌入式系统与单片机定义
2.1 嵌入式系统定义
嵌入式系统是一个包含了硬件平台和软件程序相结合的一个整体，它们通常用于控制或管理各种电子设备，如家用电器、汽车电子产品、高级手机以及其他各种智能设备。这些系统能够处理数据输入、执行算法，并根据需要产生输出信号。其核心特点是其专门化设计，以满足特定任务的需求而不是提供通用的操作环境。
2.2 单片机定义
单片微控制器（SPM）是一种非常受欢迎且广泛使用的小型计算装置，它可以独立工作，也可以通过外部组件进行扩展。它通常由一个中央处理器（CPU）、一些存储空间、一些输入/输出端口及可能的一些特殊功能模块构成。这使得SPM成为实现自动化控制简单任务如计数计时、检测触发事件等方面非常有效的手段。
3.0 嵌入式与单片机的关系
虽然两个术语都描述了小型电脑但是在实际应用上，它们有着不同的焦点和目标。在某些情况下，SPMs被用来构建更复杂的嵌入式解决方案。当涉及到大规模生产或者对成本敏感度很高的情况下，使用多个SPMs来完成一个大的任务比采用一个复杂的大型微处理器更加经济可行。而当面对更为复杂或需要大量资源支持的情景时，则会选择更高性能更多功能支持的硬件平台，即我们说的现代嵋设。
4.0 嵌入式与单片机之间主要差异
4.1 硬件资源比较分析
处理能力：一般来说，现代便携性强且能适应多种场景要求较高性能水平，因此现在常见的是ARM架构家族下的半导体处理器，这些都是基于CISC结构设计，可以运行丰富多样的操作系统，从而提高效率。
内存配置：随着技术进步，一般意义上的"普通"内部RAM容量已经远远超越传统MCU所能达到的极限，而且除了RAM之外，还有Flash存储空间以保存代码。
通信能力：不同于传统MCU，只要是新一代MCU都会具有无线通信能力，比如Wi-Fi,蓝牙, Zigbee等，这样就可以直接连接互联网进行数据交换。
兼容性&可编程性：大部分新的 MCU 都具有良好的兼容性，不仅支持标准库，更允许用户自己开发驱动程序，对于专业用户来说这是巨大的优势。
4.2 软件开发环境比较分析：
语言选择: 现代嵋设项目普遍采用C/C++这样的语言，因为这些语言对于低层次操作提供了最高程度自由，而Python之类脚本语言则因为其简洁易读而流行于调试阶段。但对于传统MCUs，由于资源限制，大多数还是采用汇编或者C语言进行开发。
4.3 应用场景分化：
尽管两者都属于类型上“小”的电脑，但他们分别服务于不同的领域：
单芯: 在工业自动化、小型家庭装备、大量消费品制造等领域广泛使用，如按钮按压次数记录, LED灯光节能调节, USB充电站USB功率监控等;
型态: 高级车辆驾驶辅助制动安全防撞雷达;医疗生理测量仪表;电话网络交换局;智能家居网路;航空航天飞行控制;地面交通信号灯;
结论
综上所述，虽然二者皆为紧凑电脑形态，但它们在具体应用中扮演着截然不同角色的角色。每一种都有其独特的地位，在不同的场合被选取以达到最佳效果。在未来，无论是哪一种，都将继续推陈出新，为我们的生活带来更多便利和乐趣。如果你正在考虑进入这个领域，那么理解这两个概念及其间接连如何影响你的决策，将是一个不错开始的地方。
