嵌入式開發(fā)前景分析

1、嵌入式開發(fā)前景分析（某網(wǎng)友個人觀點(diǎn)）2009-01-0909:21我個人觀點(diǎn)：在中短期內(nèi)，不會得到很大的發(fā)展前景.可能未來會是一個主流.網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)：當(dāng)我們滿懷憧憬與希望跨入二十一世紀(jì)大門的時候，計(jì)算機(jī)技術(shù)也開始進(jìn)入一個被稱為后PC技術(shù)的時代。在現(xiàn)在日益信息化的社會中，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角落。對于我們每個人，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mp3PDA?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

2、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。就這個問題我們可以分別從廣義上和狹義上講：廣而化之，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

3、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之中。還有人認(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,Motorola等專用芯片構(gòu)成的小系統(tǒng)

4、，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)?，F(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時代和后網(wǎng)絡(luò)時代的新秀。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，功耗上有其自身的優(yōu)勢。相比之下，一個使用WindowsCE的PDA僅靠機(jī)內(nèi)電源就可以使用幾天，而任何

5、一臺筆記本僅僅能夠支持3小時左右。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)用中對處理器的選擇更具有競爭力。3 .嵌入式系統(tǒng)是一個軟硬件高度結(jié)合的產(chǎn)物。為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機(jī)本身中，而不是存貯于磁盤等載體中。片上系統(tǒng)，板上系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，使得以pda等為代表的這類產(chǎn)品擁有更加熟悉的操作界面和操作方式，比著傳統(tǒng)的商務(wù)通等功能更加完善，實(shí)用

6、。4 .為適應(yīng)嵌入式分布處理結(jié)構(gòu)和應(yīng)用上網(wǎng)需求，面向21世紀(jì)的嵌入式系統(tǒng)要求配備標(biāo)準(zhǔn)的一種或多種網(wǎng)絡(luò)通信接口。針對外部聯(lián)網(wǎng)要求，嵌入設(shè)備必需配有通信接口，相應(yīng)需要TCP/IP協(xié)議簇軟件支持；由于家用電器相互關(guān)聯(lián)（如防盜報警、燈光能源控制、影視設(shè)備和信息終端交換信息）及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場儀器的協(xié)調(diào)工作等要求，新一代嵌入式設(shè)備還需具備IEEE1394USBCANBluetooth或IrDA通信接口，同時也需要提供相應(yīng)的通信組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動軟件。為了支持應(yīng)用軟件的特定編程模式，如We展無線We啕程模式，還需要相應(yīng)的瀏覽器，如HTMLWM等。5 .因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)往往和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，它的升級換

7、代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行，因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場，具有較長的生命周期。雖然嵌入式系統(tǒng)這一名詞在最近幾年才成為流行。但早在80年代，國際上就有一些IT組織、公司，開始進(jìn)行商用嵌入式系統(tǒng)和專用操作系統(tǒng)的研發(fā)。從硬件方面講，32,64位微處理器是目前嵌入式系統(tǒng)的核心，它們的使用同樣也是未來發(fā)展的一大趨勢。為了搶占這個無限廣闊的市場，各大硬件廠商競相推出產(chǎn)品，包括Intel,Motorola,Philip,AMD等均不甘示弱，幾乎每個月都有新產(chǎn)品出現(xiàn)。進(jìn)入十一月以來，Microchip推出具有數(shù)字信號處理能力的微控制器（DSC,Atmel也推出針對消費(fèi)市場的可編程系統(tǒng)芯片（Pso。市場之爭日益

8、激烈，同時也給嵌入式技術(shù)的發(fā)展帶來了無限活力。從軟件方面講，目前的幾大軟件平分天下。VxWorks是目前嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中使用最廣泛、市場占有率最高的系統(tǒng)。它支持多種處理器，但是由于很多API是這個系統(tǒng)本身獨(dú)有的，使得開發(fā)的兼容性受到較大影響。Os-9是主要為高科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)的，提高了很好的安全和容錯性，并且有很好的升級能力和靈活性。PalmOs,是Palm公司的操作系統(tǒng)，和微軟的WindowsCE是PDAB作系統(tǒng)的兩大巨頭。由于WindowsCE的模塊化設(shè)計(jì)允許它對于從掌上電腦到專用的工業(yè)控制器的用戶電子設(shè)備進(jìn)行定制，以及微軟公司強(qiáng)大的技術(shù)力量，雖然目前Palm還占有大部分的市場份額，但是有理由

9、相信WinCE必將成為PDAS統(tǒng)軟件的一個霸主。由于國際PDA場的快速增長，目前基于Palm和基于WinCE的應(yīng)用軟件有著大量的需求。這類軟件由于系統(tǒng)功能的單一，所以軟件功能也趨向?qū)Ｒ换?。而掌上設(shè)備的各種通訊，管理軟件需求量極大。同時開發(fā)環(huán)境齊備，可以完全在PCM上進(jìn)行，通過軟件模擬調(diào)試，等到模擬通過再下載入機(jī)器，而且因?yàn)榭梢允褂么罅康膒c機(jī)的API函數(shù)，SDK所以開發(fā)過程是在已有的成熟技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行，相對簡單，吸引了大量的軟件開發(fā)人員進(jìn)入這一領(lǐng)域。未來的幾年內(nèi)，隨著信息化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也將獲得廣闊的發(fā)展空間。美國著名未來學(xué)家尼葛洛龐帝99年1月訪華時預(yù)言，45年后嵌入

10、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(jī)學(xué)術(shù)交流會上發(fā)表的計(jì)算機(jī)的發(fā)展與技術(shù)一文中，對未來10年以嵌入式芯片為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)工業(yè)進(jìn)行了科學(xué)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(dá)到13000億美元，預(yù)計(jì)2005年，銷售額將達(dá)18000億美元。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，嵌入式技術(shù)全面展開，目前已成為通信和消費(fèi)類產(chǎn)品的共同發(fā)展方向。在通信領(lǐng)域，數(shù)字技術(shù)正在全面取代模擬技術(shù)。在廣播電視領(lǐng)域，美國已開始由模擬電視向數(shù)字電視轉(zhuǎn)變，歐洲的DVB（數(shù)字電視廣播）技術(shù)已在全球大多數(shù)國家推廣。數(shù)字音頻廣播

11、（DAB也已進(jìn)入商品化試播階段。而軟件、集成電路和新型元器件在產(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(shù)。象前途無可計(jì)量的維納斯計(jì)劃生產(chǎn)機(jī)頂盒，核心技術(shù)就是采用32位以上芯片級的嵌入式技術(shù)。在個人領(lǐng)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PDAS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。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，這種小型

12、手持嵌入式系統(tǒng)將發(fā)揮巨大的作用。自動控制領(lǐng)域，不僅可以用于ATMM,自動售貨機(jī)，工業(yè)控制等專用設(shè)備，和移動通訊設(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ADSLT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廣闊的事業(yè)中去。在研究的同時,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)有了一個很長時間的發(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

13、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)和硬件平臺經(jīng)過若干年的研究，已經(jīng)相對比較成熟，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)部分的成熟軟件系統(tǒng)。國外商品化的嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)，已進(jìn)入我國市場的有WindRiver、Microsoft、QNXf口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,它不僅包括DeltaCore嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)，而且還包括LamdaT001s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