嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展

一、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀隨著信息化，智能化，網(wǎng)絡化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)技術也將獲得廣闊的發(fā)展空間。美國著名未來學家尼葛洛龐帝99年1月訪華時預言，4～5年后嵌入式智能（電腦)工具將是PC和因特網(wǎng)之后最偉大的發(fā)明。我國著名嵌入式系統(tǒng)專家沈緒榜院士98年11月在武漢全國第11次微機學術交流會上發(fā)表的《計算機的發(fā)展與技術》一文中，對未來10年以嵌入式芯片為基礎的計算機工業(yè)進行了科學的闡述和展望。1999年世界電子產(chǎn)品產(chǎn)值已超過12000億美元，2000年達到13000億美元，預計2005年，銷售額將達18000億美元。進入20世紀90年，代同發(fā)展方向。在通信領域，數(shù)字技術正在全面取代模擬電視向數(shù)字電視轉變，歐洲的DVB（數(shù)字電視廣播）國家推廣。數(shù)字音頻廣播（DAB）也已進入商品化試播階段。而軟件、集成元器件在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的作用日益重要。所有上述產(chǎn)品中，都離不開嵌入式系統(tǒng)技術。象計量的維納斯計劃生產(chǎn)機頂盒，核心技術就是采用32位以上芯片級的嵌入式技術。在個人領域中，嵌入式產(chǎn)品將主要是個人商用，作為個人移動的數(shù)據(jù)處理和通訊。由于嵌入式設備具有自然的人機交互界面，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、語音撥號上網(wǎng)、收發(fā)電子郵件以及彩色圖形、圖像已取得嵌入式技術全面展開，目前技術。在廣播電視領域，美國已技術已在全球大多數(shù)電路和新型已成為通信和消費類產(chǎn)品的共開始由模擬前途無可軟件初步成效。目前一些先進的PDA在顯示屏幕上已實現(xiàn)漢字寫入、短消日益廣闊。對于企業(yè)專用解決方案，如物流管理、條碼掃描、移動信息采集等嵌入式系統(tǒng)將發(fā)揮巨大的作用。自動控制領域，不僅可以用于ATM機，自動貨機，工業(yè)控制等專用設備，和移動通訊設備結合、GPS、娛樂相結合，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，結合網(wǎng)絡，控制，信息，這種能化，網(wǎng)絡化將是家電發(fā)展的新趨勢，不僅有各大公司的微處理器芯片，還有用于包。目前低層系統(tǒng)和硬件平臺經(jīng)過若干年的研究，已經(jīng)相對比較成熟芯片應有盡有。而且巨大的市場需求給我們提供了學習研發(fā)的資金和技術力量從軟件方面講，也有相當部分的成熟軟件系統(tǒng)。國外商品化的嵌入式實時操作系統(tǒng)，息語音發(fā)布，日用范圍也將，這種小型手持售智。硬件方面學習和研發(fā)的各種配套開發(fā)，實現(xiàn)各種功能的。已進入我國市場的有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(CoreTek)公司的嵌入式軟件開發(fā)平臺DeltaSystem，中科院推出，所以我們可以在網(wǎng)上找到各種各樣代碼，甚至很多廠商還提供微處理器資源寶庫。對于軟件設計來說，不管是上手還是進一步開發(fā)，都相對來說比較容易得很多生手能夠比較快的進入研究狀態(tài)，利于發(fā)揮大家的積極創(chuàng)造性的Hopen嵌入式操作系統(tǒng)（雖然還不夠完善）的免費資源，從各大廠商的開發(fā)文檔，到各種驅動的樣片。這對于我們從事這方面的研發(fā)，無疑是個。這。同時由于是研究熱點，程序源就使。今天嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值已超過了1萬億美元，1997年來自美國嵌入式系統(tǒng)大會(EmbeddedSystemConference)的報告指出，未來5年僅基于嵌入式計算機年1500億美元的新市場。美國汽車特出售的‘計算能力’已超過了IBM”，由可此以想見嵌入式計算機工業(yè)的規(guī)模和廣度。1998年11月在美國加州舉行的嵌入式系統(tǒng)大會上，基于RTOS的EmbeddedInternet成為一個技術新熱點。在國內，“維納斯系統(tǒng)的全數(shù)字電視產(chǎn)品，就將在美國產(chǎn)生一個每大王福特公司的高級經(jīng)理也曾宣稱，“福計劃”和“女鍋計劃”一度鬧得沸沸揚揚，機頂盒、信息加電這兩年更成了IT熱點，而實際上這些都是嵌入式系統(tǒng)在特定環(huán)境下的一個特定應用。據(jù)調查，目前國際上已有兩百多種嵌入式操作系統(tǒng)，而各種各樣的開發(fā)工具應用于嵌入式開發(fā)的儀器設備更是不可勝數(shù)。在國內，雖然嵌入式應用、開發(fā)很廣，但該領域卻幾乎還是空白，只有三兩家公司和極少數(shù)人員在從事這方面工作。由此可見，嵌入式系統(tǒng)技術發(fā)展的空間真是無比廣大。二、未來嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢信息時代，數(shù)字時代得使嵌入式產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展契機，為嵌入式市場展現(xiàn)了美好的前景，同時也對嵌入式生產(chǎn)廠商提出了新的挑戰(zhàn)，從中我們可以看出未來嵌入式系統(tǒng)的幾大發(fā)展趨勢：1．嵌入式開發(fā)是一項系統(tǒng)工程，因此要求嵌入式系統(tǒng)廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統(tǒng)本身，同時還需要提供強大的硬件開發(fā)工具和軟件包支持。目前很多廠商已經(jīng)充分考慮到這一點，在主推系統(tǒng)的同時，將開發(fā)環(huán)境也作為重點推廣。比如三星在推廣Arm7，Arm9芯片的同時還提供開發(fā)板和版及支持包（BSP），而WindowCE在主推系統(tǒng)時也提供EmbeddedVC＋＋作為開發(fā)工具，還有Vxworks的Tonado開發(fā)環(huán)境，DeltaOS的Limda編譯環(huán)境等等都是這一趨勢的典型體現(xiàn)。當然，這也是市場競爭的結果。2．網(wǎng)絡化、信息化的要求隨著因特網(wǎng)技術的成熟、帶寬的提高日益提高，得使以往單一功能的設備如電話、手機、冰箱、微波爐等功能不再單一，結構更加復雜。這就要求芯片設計廠商在芯片上集成更多的功能，為了滿足應用功能的升級，設計師們一方面采銆併?錛庯紱錛氾紵錛侊赴鈥︹?鈥測?鈥濄?銆炈嬎婏純錛狅紗錛娾?摟銆冣剸銆撯棆鈼忊柍鈻測棊/鈽嗏槄鈼団梿鈻♀枲鈻銆併?錛庯紱錛氾紵錛侊赴鈥︹?鈥測二、未來嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢信息時代，數(shù)字時代使得嵌入式產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展契機，為嵌入式市場展現(xiàn)了美好的前景，同時也對嵌入式生產(chǎn)廠商提出了新的挑戰(zhàn)，從中我們可以看出未來嵌入式系統(tǒng)的幾大發(fā)展趨勢：1．嵌入式開發(fā)是一項系統(tǒng)工程，因此要求嵌入式系統(tǒng)廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統(tǒng)本身，同時還需要提供強大的硬件開發(fā)工具和軟件包支持。目前很多廠商已經(jīng)充分考慮到這一點，在主推系統(tǒng)的同時，將開發(fā)環(huán)境也作為重點推廣。比如三星在推廣Arm7，Arm9芯片的同時還提供開發(fā)板和版及支持包（BSP），而WindowCE在主推系統(tǒng)時也提供EmbeddedVC＋＋作為開發(fā)工具，還有Vxworks的Tonado開發(fā)環(huán)境，DeltaOS的Limda編譯環(huán)境等等都是這一趨勢的典型體現(xiàn)。當，然這也是市場競爭的結果。2．網(wǎng)絡化、信息化的要求隨著因特網(wǎng)技術的成熟、帶寬的提高日益提高，使得以往單一功能的設備如電話、手機、冰箱、微波爐等功能不再單一，結構更加復雜。這就要求芯片設計廠商在芯片上集成更多的功能，為了滿足應用功能的升級，設計師們一方面采用更強大的嵌入式處理器如32位、64位RISC芯片或信號處理器DSP增強處理能力，同時增加功能接口，如USB，擴展總線類型，如CAN，BUS加強對多媒體、圖形等的處理，逐步實施片上系統(tǒng)（SOC）的概念。軟件方面采用實時多任務編程技術和交叉開發(fā)工具技術來控制功能復雜性，簡化應用程序設計、保障軟件質量和縮短開發(fā)周期。如HP3．網(wǎng)絡互聯(lián)成為必然趨勢。未來的嵌入式設備為了適應網(wǎng)絡發(fā)展的要求，必然要求硬件上提供各種網(wǎng)絡通信接口。傳統(tǒng)的單片機對于網(wǎng)絡支持不足，而新一代的嵌入式處理器已經(jīng)開始內嵌網(wǎng)絡接口，除了支持TCP／IP協(xié)議，還有的支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口中的一種或者幾種，同時也需要提供相應的通信組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅動軟件。軟件方面系統(tǒng)系統(tǒng)內核支持網(wǎng)絡模塊，甚至可以在設備上嵌入Web瀏覽器，真正實現(xiàn)隨時隨地用各種設備上網(wǎng).4．精簡系統(tǒng)內核、算法，降低功耗和軟硬件成本。未來的嵌入式產(chǎn)品是軟硬件緊密結合的設備，為了減低功耗和成本，需要設計者盡量精簡系統(tǒng)內核，只保留和系統(tǒng)功能緊密相關的軟硬件，利用最低的資源實現(xiàn)最適當?shù)墓δ?，這就要求設計者選用最佳的編程模型和不斷改進算法，優(yōu)化編譯器性能。因此，既要軟件人員有豐富的硬件知識，又需要發(fā)展先進嵌入式軟件技術，如Java、Web和WAP等。5．提供友好的多媒體人機界面嵌入式設備能與用戶親密接觸，最重要的因素就是它能提供非常