1.1 現代計算機的技術發展史

1.1.1 始于微型計算機時代的嵌入式應用

電子數字計算機誕生于1946年，在其后漫長的歷史進程中，計算機始終是供養在特殊機房中的、實現數值計算的大型昂貴設備。直到20世紀70年代微處理器的出現，計算機才發生了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計算機（簡稱微型機）以其小型、價廉、高可靠性的特點，迅速走出機房。基于高速數值計算能力的微型機所表現出的智能化水平，引起了控制專業人士的興趣，要求將微型機嵌入一個對象體系中，實現對象體系的智能化控制。例如，將微型計算機經電氣加固、機械加固，并配置各種外圍接口電路，安裝到大型艦船中構成自動駕駛儀或輪機狀態監測系統。這樣一來，計算機便失去了原來的形態與通用的計算機功能。為了區別于原有的通用計算機系統，把嵌入到對象體系中、實現對象體系智能化控制的計算機，稱為嵌入式計算機系統。因此，嵌入式系統誕生于微型計算機時代，嵌入式系統的嵌入性本質，是將一個計算機嵌入到一個對象體系中去，這些是理解嵌入式系統的基本出發點。

1.1.2 現代計算機技術的兩大分支

由于嵌入式計算機系統要嵌入到對象體系中，實現的是對象的智能化控制，因此，它有著與通用計算機系統完全不同的技術要求與技術發展方向。通用計算機系統的技術要求是高速、海量的數值計算，技術發展方向是總線速度的無限提升，存儲容量的無限擴大。而嵌入式計算機系統的技術要求則是對象的智能化控制能力，技術發展方向是與對象系統密切相關的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。

早期，人們勉為其難地將通用計算機系統進行改裝，在大型設備中實現嵌入式應用。然而，由于眾多的對象系統（如家用電器、儀器儀表、工控單元等）的物理環境（小型）和電氣環境（可靠）的局限性，無法嵌入通用計算機系統，況且嵌入式系統與通用計算機系統的技術發展方向完全不同，因此，必須獨立地發展通用計算機系統與嵌入式計算機系統，這就形成了現代計算機技術發展的兩大分支。

如果說微型機的出現使計算機進入現代計算機發展階段，那么嵌入式計算機系統的誕生，則標志了計算機進入了通用計算機系統與嵌入式計算機系統兩大分支并行發展的時代，從而導致20世紀末計算機的高速發展時期。

1.1.3 兩大分支發展的里程碑事件

通用計算機系統與嵌入式計算機系統的專業化分工發展，導致20世紀末、21世紀初計算機技術的飛速發展。計算機專業領域集中精力發展通用計算機系統的軟硬件技術，不必兼顧嵌入式應用要求，通用微處理器迅速從286、386、486發展到奔騰系列；操作系統則迅速從單用戶、單任務、字符界面操作系統（如PC-DOS）發展到多用戶、多任務、圖形界面的視窗操作系統（如Windows 2000、Windows XP），使通用計算機系統進入盡善盡美階段。

嵌入式計算機系統則走上了一條完全不同的道路，這條獨立發展的道路就是單芯片化道路。它動員了原有的傳統電子系統領域的廠家與專業人士，接過起源于計算機領域的嵌入式系統，承擔起發展與普及嵌入式系統的歷史任務，迅速地將傳統的電子系統發展到智能化的現代電子系統時代。

因此，現代計算機技術發展的兩大分支的里程碑意義在于：它不僅形成了計算機發展的專業化分工，而且將發展計算機技術的任務擴展到了傳統的電子系統領域，使計算機成為進入人類社會全面智能化時代的有力工具。