▶1.嵌入式计算机的特征

嵌入式系统是一个外延极广的名词,凡是与工业产品结合在一起,并且具有计算机控制的设备都可以称为嵌入式系统。嵌入式计算机(EC)是为特定应用而设计的专用计算机,“嵌入”的含义是将计算机设计和制造在某个设备的内部。
计算机是嵌入式系统(或产品)的核心控制部件,大部分嵌入式计算机不具备通用计算机的外观形态。例如,没有通用的键盘和鼠标,一般通过开关、按钮、操纵杆、专用键盘、触摸屏等进行操作。嵌入式计算机以应用为中心,计算机的硬件和软件根据需要进行裁剪,以适用产品的功能、性能、可靠性、成本、体积、功耗等特殊要求。嵌入式计算机一般由微处理器(CPU)、硬件设备、嵌入式操作系统以及应用程序4个部分组成。

▶2.智能手机

早期手机是一种通信工具,用户不能安装程序,信息处理功能极为有限。而智能手机打破了这些限制,它完全符合计算机关于“程序控制”和“信息处理”的定义,而且形成了丰富的应用软件市场,用户可以自由安装各种应用软件,目前智能手机是移动计算的最佳终端。智能手机作为一种大众化计算机产品,性能越来越强大,应用领域越来越广泛。

1)智能手机的发展

1992年,苹果公司推出了第一个掌上微机Newton(牛顿),它具有日历、行程表、时钟、计算器、记事本、游戏等功能,但是没有手机的通信功能。
世界公认的第一部智能手机IBM Simon(西蒙)诞生于1993年,它由IBM与BellSouth公司合作制造。它集当时的手提电话、个人数字助理(PDA)、传呼机、传真机、日历、行程表、世界时钟、计算器、记事本、电子邮件、游戏等功能于一身。IBM Simon最大的特点是没有物理按键,完全依靠触摸屏操作,它采用ROM-DOS操作系统,只有一款名为“Dispatch It”的第三方应用软件,产品在当时引起了不小的轰动。
国际电信联盟(ITU)发布的2015年度互联网调查报告显示,全球手机数达到了71亿台。2016年全球智能手机总销量为14.7亿台,国家工业和信息化部统计数据表明,2016年中国大陆智能手机出货量达到5.22亿台。

2)智能手机的功能

智能手机是指具有完整的硬件系统,独立的操作系统,用户可以自行安装第三方服务商提供的程序,并可以实现无线网络接入的移动计算设备。智能手机的名称主要是针对传统手机功能而言,并不意味着手机有很强大的“智能”。
智能手机既方便携带,又为第三方软件提供了性能强大的计算平台,因此是实现移动计算和普适计算的理想工具。很多信息服务可以在智能手机上展开,如个人信息管理(如日程安排、任务提醒等)、网页浏览、电子阅读、交通导航、软件下载、股票交易、移动支付、视频播放、游戏娱乐等;结合4G(第4代)移动通信网络的支持,智能手机已经成为一个功能强大,集通话、短信、网络接入、影视娱乐为一体的综合性个人计算设备。

▶3.工业计算机

工业计算机是指采用工业总线标准结构的计算机,它广泛用于工业、军事、商业、农业、交通等领域,主要用于过程控制和过程管理。

1)工业计算机的类型

工业计算机的发展经历了20世纪80年代的STD总线(STDGM组织制定)工业计算机,20世纪90年代的PC104总线工业计算机,21世纪的CompactPCI(紧凑型PCI)总线工业计算机,以及目前的CompactPCIE(紧凑型PCI-E)、AdvancedTCA(先进电信计算机结构)、VPX(VME国际贸易协会)等工业总线计算机。

2)工业计算机特点

工业计算机往往工作在粉尘、烟雾、高/低温、潮湿、震动、腐蚀等环境中,因此对系统可靠性高。工业计算机需要对生产过程工作状态的变化给予快速响应,因此对实时性要求较高。要求工业计算机有很强的输入/输出功能,可扩充符合工业总线标准的检测和控制板卡,完成工业现场的参数监测、数据采集、设备控制等任务。
工业计算机总线标准繁多,产品兼容性不好。早期工业计算机往往采用专用硬件结构、专用软件系统、专用网络系统等技术。目前工业计算机越来越PC化,例如,采用x86系列CPU(如Intel、AMD公司的CPU),PCI-E总线(PC高速串行总线),主流操作系统(如Linux、Windows),工业以太网(如支持TC/IP网络协议),支持主流语言设计语言(如C、C++、Java)等。

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