嵌入式linux提高視頻教學(xué)_嵌入式系統(tǒng)是嵌入式軟件與IC發(fā)展基礎(chǔ)

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嵌入式linux提高視頻教學(xué)_嵌入式系統(tǒng)是嵌入式軟件與IC發(fā)展基礎(chǔ),   

  

嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(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。這一點就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。  

在社會日益信息化的今天，計算機和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)全面滲透到日常生活中。各種應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的電子產(chǎn)品隨處可見，如人們平常用的手機、攝像機、、汽車，乃至工業(yè)控制、、航空等設(shè)備都要用到嵌入式系統(tǒng)。在經(jīng)濟發(fā)達國家，每個家庭平均擁有255個嵌入式系統(tǒng)，如每輛汽車平均裝有35個嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用正廣泛進入到工業(yè)、軍事、通信、運輸、金融、醫(yī)療、氣象、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域。  

作為兩大類計算機系統(tǒng)之一的專用計算機系統(tǒng)，即嵌入式系統(tǒng)，在應(yīng)用數(shù)量上已經(jīng)遠遠超過傳統(tǒng)的通用計算機系統(tǒng)。全世界微處理器產(chǎn)量的95%都用于嵌入式系統(tǒng)，是用于通用計算機系統(tǒng)的近10倍。而且，每100億美元微處理器芯片的應(yīng)用，會產(chǎn)生2000億美元的嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)值，帶來1萬億美元的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品的效益。  

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的主要對象是需要數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的裝備和產(chǎn)品，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用不僅會改善人們的生活，也將會改變傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營和服務(wù)方式，促進相關(guān)企業(yè)的信息化與工業(yè)化的融合，可為企業(yè)取得豐厚的社會效益和經(jīng)濟效益。  

目前，我國對嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用產(chǎn)值還沒有專項統(tǒng)計，但從已有的軟件產(chǎn)值的統(tǒng)計看到：2007年我國軟件產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)收入5834.3億元，其中：軟件技術(shù)服務(wù)收入1373.8億元，占軟件產(chǎn)業(yè)收入的23%，是5年前的6.7倍；嵌入式軟件收入1416.2億元，所占比重為24.3%，是5年前的4.3倍；軟件產(chǎn)品收入1782.8億元，所占比重為30.5%，與5年前基本持平；系統(tǒng)集成收入1067.7億元，所占比重為18.3%，比5年前下降了2.9個百分點。在歷年國家宣布的軟件百強企業(yè)中，位居前10名的企業(yè)大多都是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用企業(yè)。  

嵌入式系統(tǒng)是專用計算機系統(tǒng)  

嵌入式系統(tǒng)無論應(yīng)用在何處，其基本功能都是一樣的，即通過運行不同的嵌入式軟件實現(xiàn)不同的應(yīng)用目的。雖然嵌入式系統(tǒng)在外部形狀、應(yīng)用對象、工作環(huán)境等方面與通用計算機系統(tǒng)有很大區(qū)別，但是系統(tǒng)的基本組成、運行方式等都是一樣的。  

通用計算機系統(tǒng)由硬件和軟件組成，嵌入式系統(tǒng)也是由硬件和軟件組成。通用計算機系統(tǒng)的硬件由運算器、控制器、存儲器、接口、總線、電源等組成，嵌入式系統(tǒng)的硬件也是由同樣功能的部件組成。通用計算機系統(tǒng)有鍵盤、顯示器、、外部存儲器、打印機、掃描儀等外部設(shè)備，嵌入式系統(tǒng)除需要時可連接使用通用計算機系統(tǒng)的幾乎所有外部設(shè)備外，還有本系統(tǒng)常用的、、干簧管、光電管、限位、電機等用于數(shù)據(jù)定位、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸、驅(qū)動等功能的外部設(shè)備。  

從軟件分類上看：通用計算機系統(tǒng)的軟件由系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件組成，嵌入式系統(tǒng)的軟件也是由系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件這三部分軟件組成。從運行方式上看：通用計算機系統(tǒng)可獨立工作，也可通過聯(lián)網(wǎng)集中或分布式運行。嵌入式系統(tǒng)同樣可獨立工作，也可通過聯(lián)網(wǎng)集中或分布式運行。因此，嵌入式系統(tǒng)與通用計算機系統(tǒng)都是計算機系統(tǒng)。

但是，嵌入式系統(tǒng)與通用計算機系統(tǒng)在外部形狀、應(yīng)用對象、工作環(huán)境、技術(shù)指標(biāo)等方面有許多不同。嵌入式系統(tǒng)的主要特點有三：一是無處不在，無處不有；二是軟硬兼施，相互融合，根據(jù)應(yīng)用和設(shè)計需要，軟件可硬化，硬件也可軟化；三是量體裁衣，為每個應(yīng)用單獨制造，軟件和硬件都要求冗余最少。  

當(dāng)前，嵌入式系統(tǒng)與通用計算機系統(tǒng)正向兩個不可兼容的技術(shù)方向發(fā)展。通用計算機系統(tǒng)的發(fā)展方向是爭取不斷地提高速度和存儲容量，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展方向是超小型、超低價位、高可靠性和易耦合。  

通用計算機系統(tǒng)如被確定為某項工作專門服務(wù)時，也可稱為專用計算機系統(tǒng)；如：財務(wù)管理計算機系統(tǒng)、人事管理計算機系統(tǒng)等。這些通用計算機系統(tǒng)去掉專項服務(wù)的任務(wù)，更換軟件后，甚至不需更換軟件也可專門或同時為工作服務(wù)。嵌入式系統(tǒng)則不同，它的硬件和軟件都是為特定的應(yīng)用對象“量身定做”，僅為定做的應(yīng)用對象工作，是真正意義上的專用計算機系統(tǒng)。  

嵌入式系統(tǒng)是走下桌面、走出機房，嵌入到應(yīng)用設(shè)備中運行的專用計算機系統(tǒng)。因此不稱嵌入式系統(tǒng)為專用計算機系統(tǒng)，是要與那些通用計算機系統(tǒng)中的某種專用系統(tǒng)相區(qū)別的。  

解放思想發(fā)展嵌入式系統(tǒng)  

通用計算機系統(tǒng)進行軟件設(shè)計，包括計算機輔助設(shè)計、輔助制造、科學(xué)計算、工程設(shè)計等，實現(xiàn)了智力替代平臺。通用計算機系統(tǒng)智力平臺的模式，推動了嵌入式系統(tǒng)的智力嵌入，使計算機形成了兩個領(lǐng)域：一個是通用計算機系統(tǒng)領(lǐng)域，另一個是嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中，智力嵌入是將嵌入式系統(tǒng)嵌入到對象體系中，提供了智力嵌入模式。通用計算機系統(tǒng)的智力平臺的模式和嵌入式系統(tǒng)的智力嵌入模式，是計算機產(chǎn)業(yè)革命的兩個模式。通用計算機系統(tǒng)應(yīng)用幫助人類認(rèn)識世界，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用幫助人類改造世界。  

嵌入式系統(tǒng)是計算機產(chǎn)業(yè)革命中近期開始熱門的領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(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。這一點就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。隨著后PC時代來臨，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用呈現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)雜化、應(yīng)用多樣化、硬件集約化、軟件平臺化等特點。嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，正在繼續(xù)將計算機產(chǎn)業(yè)革命引向深入。  

我國軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)得到國務(wù)院18號文件和相關(guān)優(yōu)惠政策的近10年扶持，取得了長足發(fā)展，但在關(guān)鍵的技術(shù)和工藝上沒有太多突破，缺少自主知識產(chǎn)權(quán)，與先進國家同行業(yè)的水平差距還沒有明顯縮小。這些問題與軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展快、不易趕上，高端的技術(shù)難度高、不易攻克有關(guān)，也與產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和國家扶持政策有關(guān)。  

解放思想，要對以往支持的國家有關(guān)優(yōu)惠政策進行客觀有效性分析。分析的焦點包括：是繼續(xù)采用退稅扶持，還是按服務(wù)行業(yè)收稅；是繼續(xù)扶持全產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還是重點扶持關(guān)鍵技術(shù)和工藝發(fā)展；是鼓勵企業(yè)間百舸爭流，都去爭大，還是引導(dǎo)企業(yè)間資源整合，優(yōu)勢互補，通過兼并或加盟等方式把少數(shù)企業(yè)做大；是繼續(xù)全力以赴扶持軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還是兼顧這兩個產(chǎn)業(yè)的上、下游產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)和發(fā)展等。  

嵌入式系統(tǒng)是嵌入式軟件和集成電路發(fā)展的根本  

時至今日，在計算機產(chǎn)業(yè)革命中，通用計算機系統(tǒng)的軟、硬件技術(shù)已進入壟斷階段。

在通用計算機系統(tǒng)中PC機占90%，PC機的80%采用英特爾的8x86體系結(jié)構(gòu)，所用芯片基本上都出自英特爾、AMD、Cyrix等幾家集成電路公司。PC機必備的操作系統(tǒng)和文字處理器方面，微軟的Windows及Word系統(tǒng)占80%-90%。此外，憑借操作系統(tǒng)還可以搭配應(yīng)用程序。  

嵌入式系統(tǒng)則不同，它是一個分散的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，充滿了競爭、機遇與創(chuàng)新，沒有哪一個系列的處理器、操作系統(tǒng)或少數(shù)公司、少數(shù)產(chǎn)品就能夠壟斷嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的全部市場。因此，嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的產(chǎn)品和技術(shù)，必然是高度分散的，留給各個行業(yè)的中小規(guī)模高技術(shù)公司很大的創(chuàng)新余地，帶來了獲取自主知識產(chǎn)權(quán)的很多機遇。另外，社會上的各個應(yīng)用領(lǐng)域是在不斷向前發(fā)展的，用戶需求在不斷細(xì)化，嵌入式系統(tǒng)也需同步發(fā)展，這也構(gòu)成了推動嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的強大動力。  

在嵌入式系統(tǒng)中，硬件是支撐，軟件是靈魂。每個嵌入式系統(tǒng)都需要嵌入式軟件來提供滿足應(yīng)用需求的靈活多樣的特制功能。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，決定了嵌入式軟件在系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，嵌入式軟件是嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的一個重要基礎(chǔ)。此外，專用集成電路是嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的另一個重要基礎(chǔ)。嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)就是以應(yīng)用為中心的“集成電路”設(shè)計技術(shù)和面向應(yīng)用的軟件產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)。  

當(dāng)今嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展主要依托于軟件和集成電路行業(yè)的技術(shù)發(fā)展；同時，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展又成為軟件和集成電路行業(yè)的主要市場。嵌入式軟件只有通過嵌入式系統(tǒng)的硬件才可進入各行各業(yè)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)產(chǎn)品中；企業(yè)只有生產(chǎn)有嵌入式系統(tǒng)的批量產(chǎn)品，并且穩(wěn)定后才可能去進行集成電路設(shè)計。沒有嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，嵌入式軟件將成為無本之木，集成電路行業(yè)將成為無米之炊。沒有嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，在嵌入式軟件與集成電路行業(yè)之間存在斷層，用巨資引進的集成電路設(shè)計和生產(chǎn)設(shè)備將會閑置或大材小用。