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關(guān)于微控制器對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)DNA的作用分析和介紹

英特爾物聯(lián)網(wǎng) ? 來源:djl ? 作者:何利民 ? 2019-09-16 09:34 ? 次閱讀

互聯(lián)網(wǎng)并沒有物聯(lián)基因,RFID也不具有將互聯(lián)網(wǎng)與萬物相連的能力,物聯(lián)網(wǎng)的基因存在于微控制器MCU)中。且聽何立民教授為我們慢慢道來。

提到物聯(lián)網(wǎng),不少人認(rèn)為,互聯(lián)網(wǎng)通過RFID與萬物相連便蛻變成物聯(lián)網(wǎng)。實(shí)際上,互聯(lián)網(wǎng)并沒有物聯(lián)基因,RFID也不具有將互聯(lián)網(wǎng)與萬物相連的能力,物聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)基因存在于微控制器(MCU)中。微控制器與身俱來的使命就是與物理對(duì)象相連,嵌入到對(duì)象體系中,實(shí)現(xiàn)物理對(duì)象的智能化控制。

控制器的物聯(lián)基因,是其內(nèi)部的感知與控制通道接口。1990年出版的《單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》中,將微控制器劃分出與外部交互的感知、控制、人-機(jī)、機(jī)-機(jī)四個(gè)通道接口。其中,感知接口、控制接口與物理對(duì)象相連,感知物理信息、控制物理對(duì)象;人-機(jī)接口用來實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話;機(jī)-機(jī)接口則實(shí)現(xiàn)微控制器與其他智能化設(shè)備的互聯(lián)。微控制器完整的四端口結(jié)構(gòu),既保證了對(duì)物理對(duì)象的感知與智能控制,又能在機(jī)-機(jī)接口擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)接入功能后,實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的連接。正是微控制器的這種入地(物聯(lián))上天(互聯(lián))的魔力,實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的變革。

從微控制器誕生到物聯(lián)網(wǎng)形成,是30多年來,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)兩大分支從獨(dú)立發(fā)展到交叉融合水到渠成的結(jié)果。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的源頭是20世紀(jì)30年代的圖靈機(jī)。圖靈機(jī)的人工智能本質(zhì),決定現(xiàn)代計(jì)算機(jī)必須擔(dān)負(fù)起智力計(jì)算與智力控制兩大任務(wù)。1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生,雖然從某種程度上實(shí)現(xiàn)了從圖靈機(jī)模型到實(shí)用機(jī)的轉(zhuǎn)化,但無法同時(shí)兼顧這兩大任務(wù),直到微處理器誕生。

處理器本質(zhì)上是一個(gè)智力內(nèi)核,在其微小體積、極低價(jià)位、易于擴(kuò)展的基礎(chǔ)上,可方便地演化出通用微處理器與嵌入式處理器。前者可以構(gòu)成通用計(jì)算機(jī)用于智力計(jì)算;后者可以構(gòu)成單芯片形態(tài)的微控制器(即嵌入式系統(tǒng),早期俗稱單片機(jī)),嵌入到對(duì)象體系中,實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系的智力控制。

微處理器誕生后,便迅速開始了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)兩大分支的獨(dú)立演化進(jìn)程。通用計(jì)算機(jī)從單機(jī)計(jì)算、分布式計(jì)算到網(wǎng)格計(jì)算,迅速形成了互聯(lián)網(wǎng)的全球網(wǎng)絡(luò)體系;微控制器則從單機(jī)物聯(lián)、分布式物聯(lián)、總線物聯(lián)到局域物聯(lián),迅速具備了多種形式的網(wǎng)絡(luò)接入功能。其后便是兩大分支交叉融合后的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。我們可以從微處理器誕生后集成電路發(fā)展史中,明顯地看出這一歷史發(fā)展軌跡。而奠定這一歷史軌跡的正是英特爾公司。

英特爾偉大的歷史貢獻(xiàn),不僅是推出了世界上第一個(gè)微處理器,還在于它實(shí)現(xiàn)了微處理的歷史分工。英特爾于1971年推出世界上第一個(gè)微處理器4004,隨后升級(jí)為8008,1973年又推出了較為完善的8位8080微處理器。在智力計(jì)算領(lǐng)域,英特爾公司于1978年開始了通用微處理器的探索,推出了16位內(nèi)總線、16位外總線的8086通用微處理器,其后便是80186、80286、80386、奔騰系列等輝煌成就的時(shí)代。在智力嵌入領(lǐng)域,1976年開始了MCS-48的探索,1980年在MCS-48基礎(chǔ)上又推出了完善的MCS-51微控制器,成為8位微控制器的經(jīng)典體系結(jié)構(gòu)。此后,80C51長盛不衰。在完成了通用微處理器與微控制器探索后,英特爾公司主攻通用微處理器,成就了其在PC機(jī)領(lǐng)域的霸主地位。

英特爾微處理器4004

今天,當(dāng)人們欣喜地沉浸在物聯(lián)網(wǎng)大潮中,不應(yīng)忘卻英特爾對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的偉大歷史功績(jī)。因?yàn)樗酝ㄓ梦⑻幚砥鞯於送ㄓ糜?jì)算機(jī)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展道路,同時(shí),又以嵌入式處理器開辟了物理對(duì)象智力嵌入的微控制器發(fā)展之路。兩個(gè)平行不悖的發(fā)展道路在盡頭處交叉融合,水到渠成地誕生了物聯(lián)網(wǎng)。

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