嵌入式發(fā)展

1、嵌入式發(fā)展嵌入式發(fā)展0708362胡博當(dāng)我們滿懷憧憬與希望跨入二十一世紀(jì)大門的時(shí)候，計(jì)算機(jī)技術(shù)也開始進(jìn)入一個(gè)被稱為后PC技術(shù)的時(shí)代。在現(xiàn)在日益信息化的社會(huì)中，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面滲透到日常生活的每一個(gè)角落。對(duì)于我們每個(gè)人，需要的已經(jīng)不再僅僅是那種放在桌上處理文檔，進(jìn)行工作管理和生產(chǎn)控制的計(jì)算機(jī)“機(jī)器“；各種各樣的新型嵌入式系統(tǒng)設(shè)備在應(yīng)用數(shù)量上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通用計(jì)算機(jī)，任何一個(gè)普通人可能擁有從大到小的各種使用嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品，小到mp3

2、，PDA等微型數(shù)字化產(chǎn)品，大到網(wǎng)絡(luò)家電，智能家電，車載電子設(shè)備。而在工業(yè)和服務(wù)領(lǐng)域中，使用嵌入式技術(shù)的數(shù)字機(jī)床，智能工具，工業(yè)機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人也將逐漸改變傳統(tǒng)的工業(yè)和服務(wù)方式。目前嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了最熱門的技術(shù)之一，吸引了大批的優(yōu)秀人才投入其中。但是對(duì)于何為嵌入式系統(tǒng)，什么樣的技術(shù)又可以稱之為嵌入式技術(shù)，仍在討論之中，有關(guān)嵌入式系統(tǒng)定義的問題，已經(jīng)在很多論壇社區(qū)引發(fā)了多次爭論。就這個(gè)問題我們可以分別從廣義上和狹義上講：廣而化之，

3、可以認(rèn)為凡是帶有微處理器的專用軟硬件系統(tǒng)都可以稱為嵌入式系統(tǒng)。作為系統(tǒng)核心的微處理器又包括三類：微控制器(MCU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、嵌入式微處理器(MPU)。所以有人簡單的說：“嵌入式系統(tǒng)是指操作系統(tǒng)和功能軟件集成于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之中?！斑€有人認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)就是“以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“。應(yīng)該說后者從功能應(yīng)用特征上比較好的給出了嵌入

4、式系統(tǒng)的定義，嵌入式的概念的分析根本上應(yīng)該從應(yīng)用上加以切入。從狹義上講，我們更加強(qiáng)調(diào)那些使用嵌入式微處理器構(gòu)成獨(dú)立系統(tǒng)，具有自己的操作系統(tǒng)并且具有某些特定功能的系統(tǒng)，這里的微處理器專指32位以上的微處理器。按照這種定義，典型的嵌入式系統(tǒng)有使用x86的小型嵌入式工控主板，在各種自動(dòng)化設(shè)備，數(shù)字機(jī)械產(chǎn)品中有非常廣闊的應(yīng)用空間；另外一大類是使用Intel，Motola等專用芯片構(gòu)成的小系統(tǒng)，它不僅僅在新興的消費(fèi)電子和通訊儀表等方面獲得了巨大的

5、發(fā)展應(yīng)用空間，而且甚至有趨勢取代傳統(tǒng)的工控機(jī)。現(xiàn)在大家更加清楚的看到：嵌入式技術(shù)的春天已經(jīng)來了。所以也就難怪嵌入式系統(tǒng)成為當(dāng)前最熱門的技術(shù)之一。（以下我所說的嵌入式系統(tǒng)特指采用32位，64位微處理器的系統(tǒng)）嵌入式系統(tǒng)可以稱為后PC時(shí)代和后網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的新秀。與傳統(tǒng)的通用計(jì)算機(jī)，數(shù)字產(chǎn)品相比，利用嵌入式技術(shù)的產(chǎn)品有其自己的特點(diǎn)：1由于嵌入式系統(tǒng)采用的是微處理器，實(shí)現(xiàn)相對(duì)單一的功能，采用獨(dú)立的操作系統(tǒng)，所以往往不需要大量的外圍器件。因而在體積上

6、，功耗上有其自身的優(yōu)勢。相比之下，一個(gè)使用WindowsCE的PDA，僅靠機(jī)內(nèi)電源就可以使用幾天，而任何一臺(tái)筆記本僅僅能夠支持3小時(shí)左右。2嵌入式系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，是一門綜合技術(shù)學(xué)科。由于空間和各種資源相對(duì)不足，嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能，這樣才能在具體應(yīng)用中對(duì)處理器的選擇更具有競爭力。3嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)軟硬

7、件高度結(jié)合的產(chǎn)物。為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式維納斯計(jì)劃生產(chǎn)機(jī)頂盒，核心技術(shù)就是采用32位以上芯片級(jí)的嵌入式技術(shù)。在個(gè)人領(lǐng)域中，嵌入式產(chǎn)品將主要是個(gè)人商用，作為個(gè)人移動(dòng)的數(shù)據(jù)處理和通訊軟件。由于嵌入式設(shè)備具有自然的人機(jī)交互界面，GUI屏幕為中心的多媒體界面給人很大的親和力。手寫文字輸入、語音撥號(hào)上網(wǎng)、收發(fā)電子郵件以及彩色圖形、圖像已取得初步成效。目前一些先進(jìn)的PDA在顯示屏幕上已實(shí)現(xiàn)漢字寫入、短消息語音發(fā)布，日用范圍也將日益廣闊

8、。對(duì)于企業(yè)專用解決方案，如物流管理、條碼掃描、移動(dòng)信息采集等，這種小型手持嵌入式系統(tǒng)將發(fā)揮巨大的作用。自動(dòng)控制領(lǐng)域，不僅可以用于ATM機(jī)，自動(dòng)售貨機(jī)，工業(yè)控制等專用設(shè)備，和移動(dòng)通訊設(shè)備結(jié)合、GPS、娛樂相結(jié)合，嵌入式系統(tǒng)同樣可以發(fā)揮巨大的作用。近期長虹推出的ADSL產(chǎn)品，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)，控制，信息，這種智能化，網(wǎng)絡(luò)化將是家電發(fā)展的新趨勢。由此可見，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的空間真是無比廣大。嵌入式系統(tǒng)是研究的熱點(diǎn)。促使我們投入到這個(gè)廣闊的事業(yè)中去。

9、在研究的同時(shí)，我門也可以發(fā)現(xiàn)由于嵌入式系統(tǒng)并不是突然出現(xiàn)的，對(duì)于微處理器應(yīng)用的研究和硬件系統(tǒng)的研究已經(jīng)有了一個(gè)很長時(shí)間的發(fā)展歷史。所以無論是從硬件方面還是軟件方面我們都很容易獲得研發(fā)的資料。硬件方面，不僅有各大公司的微處理器芯片，還有用于學(xué)習(xí)和研發(fā)的各種配套開發(fā)包。目前低層系統(tǒng)和硬件平臺(tái)經(jīng)過若干年的研究，已經(jīng)相對(duì)比較成熟，實(shí)現(xiàn)各種功能的芯片應(yīng)有盡有。而且巨大的市場需求給我們提供了學(xué)習(xí)研發(fā)的資金和技術(shù)力量。從軟件方面講，也有相當(dāng)部分的成熟

10、軟件系統(tǒng)。國外商品化的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，已進(jìn)入我國市場的有WindRiver、Microsoft、QNX和Nuclear等產(chǎn)品。我國自主開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)軟件產(chǎn)品如科銀(CeTek)公司的嵌入式軟件開發(fā)平臺(tái)DeltaSystem它不僅包括DeltaCe嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)而且還包括LamdaTools交叉開發(fā)工具套件、測試工具、應(yīng)用組件等；此外，中科院也推出了Hopen嵌入式操作系統(tǒng)（雖然還不夠完善）。同時(shí)由于是研究熱點(diǎn)，所以我們可以在網(wǎng)