嵌入式系統(tǒng)歷史與現(xiàn)代特征《嵌入式系統(tǒng)原理》

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1、嵌入式系統(tǒng)原理第一章嵌入式系統(tǒng)歷史與現(xiàn)代特征主要內(nèi)容1.1、嵌入式產(chǎn)品世界1.2、嵌入式系統(tǒng)與相關(guān)領(lǐng)域的歷史1.3、危機(jī)與發(fā)展特征1.4、嵌入式系統(tǒng)定義1.嵌入式產(chǎn)品世界從現(xiàn)實(shí)世界獲取信息year數(shù)據(jù)存儲(chǔ)同產(chǎn)品交互MainframeMinicomputerWorkstationPCLaptopPDAlog(peoplepercomputer)15131465`15118MoteLayout129Condition-BasedMaintenanceIntelResearch環(huán)境監(jiān)測(cè)房屋測(cè)量航空應(yīng)用

2、1.2相關(guān)歷史計(jì)算機(jī)器計(jì)算理論系統(tǒng)論信息論控制論計(jì)算機(jī)自動(dòng)化通訊融合：嵌入式系統(tǒng)手腳眼耳智力公元前3000年的古埃及人用結(jié)繩來記錄土地面積和收獲的谷物。進(jìn)制計(jì)數(shù)法有許多種，人們最常用的是十進(jìn)制，而古代瑪雅人則使用二十進(jìn)制。計(jì)算溯源計(jì)算與計(jì)算機(jī)公元前2000年的美索不達(dá)米亞人用泥板計(jì)數(shù)，這塊泥板上的楔形文字代表25。最古老的計(jì)算工具：算籌我國春秋時(shí)期出現(xiàn)的算籌是世界上最古老的計(jì)算工具。計(jì)算的時(shí)候擺成縱式和橫式兩種數(shù)字，按照縱橫相間的原則表示任何自然數(shù)，從而進(jìn)行加、減、乘、除、開方以及其它的代數(shù)計(jì)算

3、。負(fù)數(shù)出現(xiàn)后，算籌分紅黑兩種，紅籌表示正數(shù)，黑籌表示負(fù)數(shù)。這種運(yùn)算工具和運(yùn)算方法，在當(dāng)時(shí)世界上是獨(dú)一無二的。據(jù)《漢書·律歷志》記載：算籌是圓形竹棍，它長(zhǎng)23.86厘米、橫截面直徑是0.23厘米。到公元六、七世紀(jì)的隋朝，算籌長(zhǎng)度縮短，圓棍改成方的或扁的。根據(jù)文獻(xiàn)記載，算籌除竹籌外，還有木籌、鐵籌、玉籌和牙籌。計(jì)算與計(jì)算機(jī)中國人發(fā)明算盤隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，在求解一些更復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題時(shí)，算籌顯得越來越不方便了。于是在大約六、七百年前，中國人發(fā)明了算盤，它結(jié)合了十進(jìn)制計(jì)數(shù)法和一整套計(jì)算口訣并一直沿用至今

4、，被許多人看作是最早的數(shù)字計(jì)算機(jī)。算籌與圓周率算籌為人類文明做出過巨大貢獻(xiàn)，我國古代著名的數(shù)學(xué)家祖沖之，就是借助算籌計(jì)算出圓周率的值介于3.1415926和3.1415927之間；中國古代的天文學(xué)家也運(yùn)用算籌，總結(jié)出了精密的天文歷法。計(jì)算與計(jì)算機(jī)達(dá)·芬奇歐洲文藝復(fù)興時(shí)期的偉人達(dá)·芬奇是一位曠世奇才，他在科學(xué)方面的造詣絲毫不亞于其藝術(shù)成就，他很早就提出過計(jì)算工具的設(shè)想。后人在達(dá)·芬奇的手稿中，發(fā)現(xiàn)了關(guān)于機(jī)械式計(jì)算工具設(shè)計(jì)方案的記錄。后人根據(jù)達(dá)芬奇的手稿仿制出了機(jī)械式計(jì)算器。計(jì)算與計(jì)算機(jī)岡特計(jì)算尺1

5、621年，英國人岡特發(fā)明計(jì)算尺，這是世界上最早的模擬計(jì)算工具。17世紀(jì)的文獻(xiàn)詳細(xì)記載了岡特發(fā)明這種計(jì)算工具的過程。?？藸柕碌膭?chuàng)意德國科學(xué)家?？藸柕卤辉S多人認(rèn)為是世界上真正的第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的發(fā)明人，后人在他的手稿中發(fā)現(xiàn)了他對(duì)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)草圖和詳盡的文字描述，并在1960年根據(jù)其方案成功仿制了一臺(tái)機(jī)械式計(jì)算機(jī)。計(jì)算與計(jì)算機(jī)帕斯卡加法機(jī)1642年，法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和思想家帕斯卡發(fā)明加法機(jī)，這是人類歷史上第一臺(tái)機(jī)械式計(jì)算機(jī)，其原理對(duì)后來的計(jì)算機(jī)械產(chǎn)生了持久的影響。帕斯卡從加法機(jī)的成功中得出結(jié)論：人的某

6、些思維過程與機(jī)械過程沒有差別，因此可以設(shè)想用機(jī)械模擬人的思維活動(dòng)。萊布尼茲乘法機(jī)1673年，德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲發(fā)明乘法機(jī)，這是第一臺(tái)可以運(yùn)行完整的四則運(yùn)算的計(jì)算機(jī)。萊布尼茲同時(shí)還提出了“可以用機(jī)械代替人進(jìn)行繁瑣重復(fù)的計(jì)算工作”的偉大思想，這一思想至今鼓舞著人們探求新的計(jì)算機(jī)。萊布尼茲因獨(dú)立發(fā)明微積分而與牛頓齊名，并被《不列顛百科全書》列為“西方文明最偉大的人之一”。據(jù)記載，萊布尼茲曾把自己的乘法機(jī)復(fù)制品送給康熙皇帝。17世紀(jì)中期-19世紀(jì)中期先驅(qū)的探索：機(jī)械式計(jì)算機(jī)計(jì)算與計(jì)算機(jī)八卦萊布尼茲認(rèn)

7、為，中國的八卦是最早的二進(jìn)制計(jì)數(shù)法。在八卦圖的啟迪下，萊布尼茲系統(tǒng)地提出了二進(jìn)制運(yùn)算法則。17世紀(jì)中期-19世紀(jì)中期先驅(qū)的探索：機(jī)械式計(jì)算機(jī)計(jì)算與計(jì)算機(jī)巴貝奇差分機(jī)1822年，英國數(shù)學(xué)家巴貝奇發(fā)明差分機(jī)，專門用于航海和天文計(jì)算。這是最早采用寄存器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)，體現(xiàn)了早期程序設(shè)計(jì)思想的萌芽。第一臺(tái)差分機(jī)從設(shè)計(jì)到制造完成，花費(fèi)了整整十年。它可以處理3個(gè)5位數(shù)，計(jì)算精度達(dá)到6位小數(shù)。巴貝奇分析機(jī)采用了三個(gè)具有現(xiàn)代意義的裝置：保存數(shù)據(jù)的寄存器（齒輪式裝置）；從寄存器取出數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算的裝置，并且

8、機(jī)器的乘法以累次加法來實(shí)現(xiàn)；控制操作順序、選擇所需處理的數(shù)據(jù)以及輸出結(jié)果的裝置。17世紀(jì)中期-19世紀(jì)中期先驅(qū)的探索：機(jī)械式計(jì)算機(jī)計(jì)算與計(jì)算機(jī)19世紀(jì)后期從機(jī)械到電的飛躍赫爾曼·霍勒斯博士發(fā)明穿孔卡片，這是電腦軟件的雛形。赫爾曼·霍勒斯制表機(jī)1888年，美國人赫爾曼·霍勒斯發(fā)明了制表機(jī)，它采用穿孔卡片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并用電氣控制技術(shù)取代了純機(jī)械裝置。計(jì)算與計(jì)算機(jī)1890年，美國人口普查全部采用了霍勒斯制表機(jī)。在1900年美國人口普查中，由于采用了制表機(jī)，全部統(tǒng)計(jì)處理工作只用了1年零7個(gè)月時(shí)間。