1 现代计算机的技术发展史 (1)始于微型机时代的嵌入式应用 电子数字计算机诞生于1946年，在其后漫长的历史进程中，计算机始终是供养在特殊的机房中，实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代，微处理器的出现，计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点，迅速走出机房；基于高速数值解算能力的微型机，表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣，要求将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象体系的智能化控制。例如，将微型计算机经电气加固、机械加固，并配置各种外围接口电路，安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统。这样一来，计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统，把嵌入到对象体系中，实现对象体系智能化控制的计算机，称作嵌入式计算机系统。因此，嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点。 (2)现代计算机技术的两大分支 由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。 通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算；技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。 而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力；技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。 早期，人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装，在大型设备中实现嵌入式应用。然而，对于众多的对象系统（如家用电器、仪器仪表、工控单元……），无法嵌入通用计算机系统，况且嵌入式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同，因此，必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统，这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。 如果说微型机的出现，使计算机进入到现代计算机发展阶段，那么嵌入式计算机系统的诞生，则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代，从而导致20世纪末，计算机的高速发展时期。 (3) 两大分支发展的里程碑事件 通用计算机系统与嵌入式计算机系统的专业化分工发展，导致20世纪末、21世纪初，计算机技术的飞速发展。计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软、硬件技术，不必兼顾嵌入式应用要求，通用微处理器迅速从286、386、486到奔腾系列；操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力，使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。 嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路，这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士，接过起源于计算机领域的嵌入式系统，承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。 因此，现代计算机技术发展的两大分支的里程碑意义在于：它不仅形成了计算机发展的专业化分工，而且将发展计算机技术的任务扩展到传统的电子系统领域，使计算机成为进入人类社会全面智能化时代的有力工具。 2 嵌入式系统的定义与特点 如果我们了解了嵌入式（计算机）系统的由来与发展，对嵌入式系统就不会产生过多的误解，而能历史地、本质地、普遍适用地定义嵌入式系统。 (1) 嵌入式系统的定义 按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。 (2) 嵌入式系统的特点 嵌入式系统的特点与定义不同，它是由定义中的三个基本要素衍生出来的。不同的嵌入式系统其特点会有所差异。 与“嵌入性”的相关特点：由于是嵌入到对象系统中，必须满足对象系统的环境要求，如物理环境（小型）、电气/气氛环境（可靠）、成本（价廉）等要求。 与“专用性”的相关特点：软、硬件的裁剪性；满足对象要求的最小软、硬件配置等。 与“计算机系统”的相关特点：嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。与上两个特点相呼应，这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路。 另外，在理解嵌入式系统定义时，不要与嵌入式设备相混淆。嵌入式设备是指内部有嵌入式系统的产品、设备，例如，内含单片机的家用电器、仪器仪表、工控单元、机器人、手机、PDA等。 (3)嵌入式系统的种类与发展 按照上述嵌入式系统的定义，只要满足定义中三要素的计算机系统，都可称为嵌入式系统。嵌入式系统按形态可分为设备级（工控机）、板级（单板、模块）、芯片级（MCU、SoC）。 有些人把嵌入式处理器当作嵌入式系统，但由于嵌入式系统是一个嵌入式计算机系统，因此，只有将嵌入式处理器构成一个计算机系统，并作为嵌入式应用时，这样的计算机系统才可称作嵌入式系统。 嵌入式系统与对象系统密切相关，其主要技术发展方向是满足嵌入式应用要求，不断扩展对象系统要求的外围电路（如ADC、DAC、PWM、日历时钟、电源监测、程序运行监测电路等），形成满足对象系统要求的应用系统。因此，嵌入式系统作为一个专用计算机系统，要不断向计算机应用系统发展。因此，可以把定义中的专用计算机系统引伸成，满足对象系统要求的计算机应用系统。 4 嵌入式系统的两种应用模式 嵌入式系统的嵌入式应用特点，决定了它的多学科交叉特点。作为计算机的内含，要求计算机领域人员介入其体系结构、软件技术、工程应用方面的研究。然而，了解对象系统的控制要求，实现系统控制模式必须具备对象领域的专业知识。因此，从嵌入式系统发展的历史过程，以及嵌入式应用的多样性中，可以了解到客观上形成的两种应用模式。 (1) 客观存在的两种应用模式 嵌入式计算机系统起源于微型机时代，但很快就进入到独立发展的单片机时代。在单片机时代，嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中，以电子技术应用工程师为主体，实现传统电子系统的智能化，而计算机专业队伍并没有真正进入单片机应用领域。因此，电子技术应用工程师以自己习惯性的电子技术应用模式，从事单片机的应用开发。这种应用模式最重要的特点是：软、硬件的底层性和随意性；对象系统专业技术的密切相关性；缺少计算机工程设计方法。 虽然在单片机时代，计算机专业淡出了嵌入式系统领域，但随着后PC时代的到来，网络、通信技术得以发展；同时，嵌入式系统软、硬件技术有了很大的提升，为计算机专业人士介入嵌入式系统应用开辟了广阔天地。计算机专业人士的介入，形成的计算机应用模式带有明显的计算机的工程应用特点，即基于嵌入式系统软、硬件平台，以网络、通信为主的非嵌入式底层应用。 (2)两种应用模式的并存与互补 由于嵌入式系统最大、最广、最底层的应用是传统电子技术领域的智能化改造，因此，以通晓对象专业的电子技术队伍为主，用最少的嵌入式系统软、硬件开销，以8位机为主，带有浓重的电子系统设计色彩的电子系统应用模式会长期存在下去。另外，计算机专业人士会愈来愈多地介入嵌入式系统应用，但囿于对象专业知识的隔阂，其应用领域会集中在网络、通信、多媒体、商务电子等方面，不可能替代原来电子工程师在控制、仪器仪表、机械电子等方面的嵌入式应用。因此，客观存在的两种应用模式会长期并存下去，在不同的领域中相互补充。电子系统设计模式应从计算机应用设计模式中，学习计算机工程方法和嵌入式系统软件技术；计算机应用设计模式应从电子系统设计模式中，了解嵌入式系统应用的电路系统特性、基本的外围电路设计方法和对象系统的基本要求等。 (3) 嵌入式系统应用的高低端 由于嵌入式系统有过很长的一段单片机的独立发展道路，大多是基于8位单片机，实现最底层的嵌入式系统应用，带有明显的电子系统设计模式特点。大多数从事单片机应用开发人员，都是对象系统领域中的电子系统工程师，加之单片机的出现，立即脱离了计算机专业领域，以“智能化”器件身份进入电子系统领域，没有带入“嵌入式系统”概念。因此，不少从事单片机应用的人，不了解单片机与嵌入式系统的关系，在谈到“嵌入式系统”领域时，往往理解成计算机专业领域的，基于32位嵌入式处理器，从事网络、通信、多媒体等的应用。这样，“单片机”与“嵌入式系统”形成了嵌入式系统中常见的两个独立的名词。但由于“单片机”是典型的、独立发展起来的嵌入式系统，从学科建设的角度出发，应该把它统一成“嵌入式系统”。考虑到原来单片机的电子系统底层应用特点，可以把嵌入式系统应用分成高端与低端，把原来的单片机应用理解成嵌入式系统的低端应用，含义为它的底层性以及与对象系统的紧耦合。
拍摄的DV带越积累越多，就想着该刻成VCD永久保存了。回想第一次接触DV的时候实在可笑，以为象电脑一样带着一个硬盘，拍完了直接转到电脑里就行了，直到掏钱买时都不知道还有什末DV带，商家问我要什末配件时我才大吃一惊，有种被骗的感觉，赶紧抢回我的钱落荒而逃…我感到很奇怪，商家和厂家好像有种默契，都认为凡是购买DV机的客户必定都是DV摄像的专家，只是宣扬数码摄像机多末的好功能多末的全，而单凭一台摄像机不能办到的事情全都含糊不说，等你买了机器再告诉你这不行那不行还要添加什末配件等等等等…象上边的小问题你在厂家的产品介绍和宣传画册上是很难查到的，真不知是为什末。我曾经去sony的网站上查如何把摄像内容制成清晰的VCD影碟，一大堆的技术术语把我搞得云山雾罩，看了半天也不知道USB线到底能不能实现我的愿望，如果没有朋友帮助，我还得走一大段弯路，而我的那位朋友是走了一大段弯路，吃了一肚子苦水才搞明白的。用USB线转制的VCD影像画制模糊，画面不连续，无法观赏，要想获得清晰的VCD影像，要另购DV采集卡（1394卡）来采集录制的影像至电脑中，经过剪切和编辑，最终刻录成自己的VCD作品长久保存。 谈谈采集卡的原理吧，目前有很多与电脑相连的外部设备都是用USB线，象数码相机，打印机之类，在这些设备上运行的电脑文件类型大多是照片、WORD文档等等，文件都很小，而USB线相当于一条窄马路，这些小文件通过USB线传出传入电脑是不成问题的。数码影像是连续的画面数据流，非常大，通过USB这样的窄马路进入电脑会造成堵车而不能完全快速的进入，就是我们常说的失帧现象，制成的VCD当然就不清楚了。要想让录制的影像数据快速的完全的进入电脑，就要使用火线+1394卡（火线是设备连接线，购卡的时候是随卡配件），也就是构建一条宽大的马路，让数据流畅行无阻。当然接收这末大的数据流，电脑本身的配置要求也是很高的，下面我慢慢再讲。 买什末样的采集卡这里再谈一下吧，摄像机目前家庭还未普及，因此采集卡大多是电视台，专业影像工作室使用，这些都是高端产品，动辄数千数万元，品牌不被大众熟知，说实话我知道的也不多。这两年家庭级别的采集卡生产厂家冒出许多，多是国内和台湾的小厂，牌子多的让人记不清，买这种卡要注意下面几点： 1.家庭级的仅用于DV采集的不知名的1394卡价格在100—300元之间，高于300小心被坑 2.板卡上的核心是一块芯片，美国德州TI芯片比较好，VIA、NEC、PHILIP等也可以 3.板卡做工要考究，我见过一块杂牌卡，电容焊的东倒西歪，焊点大小不一且有毛刺，商家要280，划价到140我没敢买 4.使用两个芯片比一个芯片的兼容性好一些，采集卡在装好后有时认不出你的DV机，这是DV与板卡不兼容，购买前注意跟商家提一下 5.根据自己的需要选择单向输入或双向输入输出的板卡，单向输入是指仅能把DV影像输入至电脑，双向是指还能把电脑内的影像输出至DV 6.根据自己的需要选择直接把DV影像压缩成MPEG格式（也就是VCD格式）后输入电脑的板卡，这种卡一般很便宜，采集速度快，占用电脑硬盘空间小，缺点是影像质量稍差，尤其是采集后再对文件进行编辑，等于对影像进行了二次渲染，画制多少会打折扣。另一种卡是直接采集DV影像至电脑，通常为AVI格式采集，这种方式采集的画面效果最好，然后对文件进行编辑也不会影响画面质量，编好后再转换成MPEG格式，等于对影像只进行了一次渲染，缺点是速度慢，占用电脑硬盘空间大，60分钟的DV影像约用13G的硬盘空间。 为买块好卡我跑过不少地方，采集卡的知识也点点滴滴的搜集到了一起，我把知道的该注意的都写出来了，等待大家指正和补充吧。 我最终买的采集卡是品尼高DV采集卡，价格在500元左右，这是听了朋友介绍后买的，听说这个牌子在国内算是较知名的，只是产品价格普遍偏高，大家选择什末样的卡，自己掂量着看吧。 说说使用体会吧，说明书太简单了，尤其是安装软硬件部分，基本没有什末有用的东西，好在该公司的热线电话服务还可以，能帮着你分析一下安装问题，我这里是天津，不知别处怎样。WINDOWS98能自动认出1394卡并配上驱动程序，应用软件 Studion version 8 SE视频编辑软件还是不错的，易懂易用。 刚开始采集，采集速度能达到1:1，失帧数为零，心中不免暗喜，大约采集了13分钟左右失帧数开始急剧上升，采集画面和DV机器画面不能一致，采集画面不连续如机器人在动，连忙停止，经反复测试感觉是电脑内存不足，无法长时间采集，我便采用每次5分钟的一段一段的采集，心中不免担心能否把这些小段完美结合在一起，编辑软件时才发现担心是多余的，最好就是把影像采集成一小段一小段的，这样好编辑，每小段你可以随意删减，加配音，加音乐，加字幕等等，然后把编好的各小段拖到时间表上进行无缝连接，存盘并转换成MPEG格式（VCD格式），再买个刻录机刻成光盘就行了。 像这样的应用软件还有很多，每种采集卡配备的软件根据厂家选择也会不同，目前比较流行的好像叫“会声会影”，这是个台湾软件，我没有用过，估计大同小异，听说小日本出的软件更好一些，大家自己选择吧。 再说说电脑配置，我用的是CPU:AMD雷鸟1600+，128M DDR266内存，希捷7200转40G硬盘。感觉机器还是慢，虽然算不上不能用，但用的时候感觉不是很爽。内存太小了，一定要256M以上，硬盘也有些小，至少要空出一个15G的分区，这也仅够采集一盘录像带的，硬盘的转速一定要7200转的，否则也会造成数据流的堵塞而影响采集效果，7200转的硬盘也只是1394卡采集数据的最低要求，真要是手上宽松，可以买更高速的专业级硬盘。CPU大家自己看着办吧，我就不多说了。总之，为数据流的采集创造一条宽阔的高速公路，这样才能获得清晰的影像画面。 不多说了，祝各位走好。
