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我与单片机和嵌入式系统的20年

中国单片机走过的20年，正是我从一个毕业不久的学生成长和进步的过程。回忆往事，许多的感受和经历都一一浮现出来。业内专家学者对单片机20年的发展历程有不同划分，有认为80年代是普及推广的阶段，90年代是广泛应用的阶段，21世纪是嵌入式系统发展阶段，还有认为1985－2000是单片机时代，2000以后是嵌入式系另外统时代，这些都是仁者见仁，智者见智都是准确和精辟的，过去的20年我们的确是走过了从单片机到嵌入式系统这个漫长和多姿多彩道路。对我而言，过去的20年更是伴随我走过学习－成长－创业－发展道路。

Intel领我步入单片机和嵌入式系统大门

2007年是Intel嵌入式行业创新历程的30周年，1971Intel发表4040－全世界第一微处理器，它虽然只有2300个晶体管，但是称的上是第一个可以商用的片上计算机。今天Intel已经是全世界最大的半导体公司，依靠X86芯片主宰者PC和服务器市场，我想许多人都不会忘记Intel的805用于食品、制药、日化等行业软包装薄膜的密封实验1和8086,前者是8位单片机的重要核心芯片，后者是我们PC的基础，也是它们把我带入了单片机和嵌入式的世界。我是84年大学毕业参加工作分配到一家研究所工作，研究所的专业是计算机测量和控制，开始的时候还主要是基于小型机PDP11计算机，86年以后在我们所长－信息和计算机专家庄梓新的大力推动下，一个和Intel合作的引进微型计算机和单片机项目改变了我们现状，全新的基于8086的微型计算机系统和8051单片机热风炉开发系统让我们这些年轻人开了眼界，改变了我们对计算机认识；神秘和一点畏惧变成喜爱，我们可以自由的打开一台微机，对单片和单板的编程，烧入到EPROM里面，看到程序执行的结果，真是非常的兴奋。87年我参加了在Intel香港公司的培训更让我全面的了解了单片机和嵌入式微处理器的开发过程。课程安排的是非常实际和紧凑，体现了Intel一贯务实的作风。第一周是关于处理器结构，指令集，中断，内存和I/O访问，汇编和8255、8251等接口，试验是安排使用8086和8051的开发系统汇编和PL/M语言编程（PL/M是一个类似C的高级语音）。第二周是讲授intel单片机和微反而得不偿失型机的实时多任务操作系统-iRMX，它有支持8086，286，和后来的386几个版本，iRMX虽然有支持8051的版本，但是因为当时8051资源的限制，实际使用的不多，用户还是以mcs51宏汇编和PL/M51作为开发语言，ICE51仿真器作为IDE环境。需要强调的是，那个时候因为没有片上仿真技术，ICE51虽然功能是完善的，但是价格昂贵使得8051的开发变得相对困难的多了，许多的早期用户不得不‘摸黑’设计单片机系统（就是直接把程序代码烧入到EPROM执行）通过看LED和示波器确定程序的执行结果。相对起来因为有了iRMX和86/310系统（Intel的基于8086单板的系统），8086开发就变得容易的多，iRMX是一个可以称为unix的实时化的完整操作系统，你在86/310系统上开发好的代码可以从硬盘上直接启动，通过使用printf（）在CRT看到代码执行的结果，最后你需要代码在8086单板上执行，你可以借助ICE86仿真器或者EPROM烧入。iRMX不能称为是一个嵌入式操作系统，这和intel当时的策略有很大的关系，因为intel是希望用户更多购买它的系统机和单板，而不是芯片。其实在技术上包括笔者在内的一些技术人员，已经实现了在一定的硬件配置条件下把iRMX移植磁力锁到任何8086单板上，这是后话了。说真的，以今天Intel和20年前比较，那时Intel更像一个朝气蓬勃的青年，才华横溢，创造了许多好的产品和技术，比如Multibus和bitbus这两个总线的技术和标准，一个是为单板机互连系统内部总线标准，主要是应用在以X86单板计算机系统里。后者是一个分布式的工业总线标准，Intel还设计了基于51的通讯控制器8044（SIU）,它可以支持bitbus协议传输。应该说当年Intel项目对中国工业自动化，嵌入式系统和单片机发展的贡献是巨大的。正是因为对Intel的敬仰和对培养自己多年的研究所工作多年的领导和同事的感情，研究生毕业后后还是先选择了一直和我们研究所合作的Intel计算机北京公司的工作。

这次香港培训不仅让我学到全套的单片机和微机开发系统开发的知识，实际操作经验。还让我结识了同去参加学习的北航计算机系开发系统实验室主任田子均教授，和田教授相识，促使我在几年后决定重新回到学校开始了计算机专业研究生的新生活。

VRTX让我真正了解了嵌入式操作系统

学习的生活总是感觉时间很快，90年再次走出学校大门后，我才发现外面社会正在发生翻天覆地的变化，那时改革的浪潮正汹涌澎湃，知识分子吩咐走出大门横向合作，下海创业，好是热闹。单片机和微处理器也由当初的Intel8051和8086一枝独秀，变成Z80,菲利普XA，6800/68000还有TI和ADI的DSP百花齐放。除了大名鼎但其中值得企业关注的是：1、工业总量中权重最大的汽车产销量增速正在不断回升；2、机械七分裤工业重点联系企业累计定货额出现回暖鼎的台湾地区MICETEK的单片机开发系统外，国内的单片机和微处理器开发系统也小有规模，当时小有名气的是北工大TP801，启东电子厂8051和北京三环公司的8086仿真器。嵌入式软件方面的发展相对慢些，主要还是汇编语言和逐渐为大家接受的C语言，那个时候大家多数是在用franklinC51,后来逐渐被keil51替代，当然今天又开始转到IAREW51。

一次很偶然的机会，我参加一个技术研讨会认识VRTX嵌入式操作系统和ReadySystem公司的创始人Jim螺旋桨Ready先生和他的销售付总裁AndreKobel-一个和蔼，稳健和执着的瑞士人，这件事情改变我以后的生活。今天的一些资深的工程师可能会认识的嵌入式操作系统有Vxwork,，少数人可能听说过有个psos,VRTX大家都不了解。其实VRTX几乎是比它们更早一代的嵌入式操作系统（也称为RTOS），第一商业版本的VRTX1.0早在1981就发表了，在整个80年VRTX在全世界战领了多数的市场，有超过一百万用户产品，包括AT T，Motorola,Siemens的通讯和产品，波音，麦道和空客的飞机控制装置。VRTX是一个真正意义的嵌入式操作系统，也是一个实时操作系统，91年的VRTX它就可以支持68K,X86,960,sparc等16、32位的单片机和嵌入式微处理器，精细的模块化设计，完整的开发环境VRTXvelocity和rtscope源代码调试器和高级语言的编译，还有面向对象的设计工具VRTXdesigner。我被这个产品吸引了，当时我想这样的软件应该是未来中国单片机和嵌入式软件开发的方向吧。

几年以后，追随时代的浪潮我也下海了，在摸索了一段时间之后很快我把麦克泰公司的方向放在嵌入式软件上，那么自然而然VRTX就是我最好的选择。那个时候Readysystem已经和另外一个美国公司合并产品线更丰富了，覆盖了嵌入式软件从编译－调试－仿真－操作系统一整套工具，那时我们支持最多的单片机是高档的80186，386EX和motorola的683XX，但是必须承认当时的市场还是非常的小，最初的阶段从工程师到领导多对C语言开发工具和仿真器是认可的，但是到了嵌入式操作系统，大家只是听说国外用的的很多，因为亲眼看到的少，怀疑和担心的观点占了主流，那是的单片机和微处理器的处理能力，络，存储和外设功能都无法和今天比较，所以嵌入式操作系统应用在那个年代的中国还是凤毛麟角，直到97年开始通讯产业蓬勃发展，通讯设备制造商由于对处理能力和络的要求而大量采用嵌入式操作系统催生了国内嵌入式软件的快速发展。记得我第一次访问华为公司观看演示和讲解的一个项目主管现在已经公司中研的老总了，可见那时通讯厂商对嵌入式操作系统的重视。可以让人值得记忆的典型的国内的VRTX应用是GSM基站，ISDN终端，SDH光传输和数字程控交换机设备，飞行控制装置，计量和测试设备等等有近百种之多。