拉通理解嵌入式是什么？单片机是什么？cpu内核是什么？CPU架构是什么？它们的关系是什么？
拉通理解嵌入式是什么？单片机是什么？cpu内核是什么？CPU架构是什么？它们的关系是什么？
嵌入式是什么？
嵌入式系统：嵌入式是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
一个嵌入式系统的典型架构如下：
硬件角度来看，嵌入式系统就是以处理器（CPU）为核心，依靠总线（Bus）进行连接的多模块系统：
单片机是什么？
嵌入式系统的核心，就是嵌入式处理器。嵌入式处理器一般分为以下几种典型类型：
- 嵌入式微控制器MCU（Micro Control Unit）
MCU内部集成ROM/RAM、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串口、A/D、D/A、FLASH等。典型代表是8051、8096、C8051F等。
- 嵌入式DSP处理器（Digital Signal Processor）
DSP处理器专门用于信号处理，在系统结构和指令算法进行了特殊设计。在数字滤波、FFT、频谱分析中广泛应用。典型代表是TI（德州仪器）公司的TMS320C2000/C5000系列。
- 嵌入式微处理器MPU（Micro Processor Unit）
MPU由通用处理器演变而来，具有较高的性能，拥有丰富的外围部件接口。典型代表是AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、MIPS、ARM系列等。
- 片上系统SoC、SoPC
还有嵌入式片上系统SoC（System on Chip）和可编程片上系统SoPC（System on a Programmable Chip）。
单片机是什么：单片机就属于上述的第一种—MCU（嵌入式微控制器）。
单片机，又称为单片微控制器，英文叫Single-Chip Microcomputer
它其实就是一种集成电路芯片，是通过超大规模集成电路技术，将CPU、RAM、ROM、输入输出和中断系统、定时器/计数器等功能，塞进一块硅片上，变成一个超小型的计算机。这么说来，单片机不就是一个嵌入式系统？
“单片机”其实是一种古老的叫法。以前半导体工艺技术不成熟，不同的功能无法做进一个芯片（Chip），所以会有多片机。现在半导体技术早已非常发达，所以不存在多片机。但是，“单片机”的叫法却一直延用至今。
很多高校老师喜欢强调单片机姓“单”，除了指单片机只是一个硅片之外，更多是指单片机的功能单一，它是完成运算、逻辑控制、通信等功能的单一模块。即便它性能再强大，功能依然是单一的。
嵌入式和单片机的区别
嵌入式系统是一个大类，单片机是其中一个重要的子类。嵌入式系统像是一个完整的计算机，而单片机更像是一个没有外设的计算机。
以前单片机包括的东西并不算多，两者的硬件区别较为明显。但是，随着半导体技术的突飞猛进，现在各种硬件功能都能被做进单片机之中。所以，嵌入式系统和单片机之间的硬件区别越来越小，分界线也越来越模糊。
于是，人们倾向于在软件上进行区分。
从软件上，行业里经常把芯片中不带MMU（memory management unit，内存管理单元）从而不支持虚拟地址，只能裸奔或运行RTOS（实时操作系统，例如ucos、华为LiteOS、RT-Thread、freertos等）的system，叫做单片机（如STM32、NXP LPC系列、NXP imxRT1052系列等）。
而把芯片自带MMU可以支持虚拟地址，能够跑Linux、Vxworks、WinCE、Android这样的“高级”操作系统的system，叫做嵌入式。
CPU内核是什么？
一颗单片机由中央处理单元（CPU）、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、周边外设（Peripheral）、及程序数据总线（BUS）等单元组成。
在单片机发展的过程中，出现过很多的中央处理单元设计，俗称CPU内核，例如Zilog的Z80内核、Intel的8051内核、Microchip的PIC16、18、dsPIC、PIC32内核、Motorola的68000内核、Atmel的AVR内核、ARM的Cortex M0,M3,M4等内核，还有很多，数不胜数。
绝大多数CPU都采用了一种翻转内核的封装形式，也就是说平时核心（Die）又称为内核，CPU中心那块隆起的芯片就是核心，是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的，CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。
各种CPU核心都具有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局。
CPU架构是什么？
这个问题没太搞懂，笔者大致理解有两个维度的架构，出发点不同，理解不同：
- 厂商产品系列的维度：
CPU架构又称处理器架构（Processorarchitecture）是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范，主要目的是为了区分不同类型CPU的重要标示。
比如展示的ARM架构和核心对应关系，这里的架构就是这个维度上说的架构。
题外话：目前市面上的CPU指令集分类主要分有两大阵营，一个是intel、AMD为首的复杂指令集CPU，另一个是以IBM、ARM为首的精简指令集CPU。两个不同品牌的CPU，其产品的架构也不相同。
- 根据cpu核心的设计实现把市面上核心的设计大致分类：
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HARVARD（哈佛）架构：ROM（程序空间）与RAM（数据空间）分开，便于程序与数据的同时访问，减少程序运行时访问的瓶颈，提高数据吞吐。
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PRINCETON（普林斯顿）架构：采用通用计算机广泛使用的ROMRAM合二为一的方式，就是众所周知的冯诺依曼结构，程序指令存储地址和数据指令存储地址指向同一存储器不同位置，因此程序指令和数据的宽度相同。
举例说明，以英特尔为例，MCS-51用的是哈佛架构，而后及产品16位的MCS-96就是普林斯顿架构，ARM公司卖的内核几乎多是哈佛架构的。
嵌入式、单片机、cpu内核、cpu架构的关系是什么？
笔者根据整理的上述材料，大概画了一个思维导图，以表示嵌入式、单片机、cpu内核、cpu架构之间的关系：
注：其中嵌入式系统和单片机的区别界限，越来越模糊了！
本文摘自或参考：
