嵌入式系统的现状及发展状况

嵌入式系统的现状及发展状况制作人：贾述淏 制作人：贾述淏 郑广春

嵌入式系统的定义1.根据IEEE(电气和电子工程师协会)的定义，嵌入式 系统是“控制、监视或者辅助装置、 机器和设备运行的装置”(devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。 2.但国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心， 以计算机技术为基础，软硬件 可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、 功耗等严格要求的专用计算机系统。

嵌入式系统的应用嵌入式系统无所不在，它几乎包括了我们周围的所有电器设备： 掌上PDA、移动计算设备、电视机顶盒、上网手机、多媒体、 汽车、微波炉等家庭自动化系统、电梯、安全系统、自动售货 机、医疗系统、立体音响、蜂窝式电话、自动取款机等等。据 统计，每年只有10%~20%的计算机芯片是为台式或便携式电 脑而设计的，这也意味着每年有10~30亿CPU是为嵌入式系统 设计制造的。越来越多的设备需要复杂的嵌入式操作系统，因 此为了适应嵌入式设备的复杂性和多样性，缩短其开发周期， 嵌入式系统应运而生。

图例

嵌入式技术的应用方面图例

嵌入式模板图标

嵌入式系统的人才发展方向嵌入式系统是软硬结合的东西， 嵌入式系统是软硬结合的东西，搞嵌入式开发的人有两 类。 一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人， 一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人， 他们主要是搞硬件设计， 他们主要是搞硬件设计，有时要开发一些与硬件关系最密 切的最底层软件， BootLoader、 切的最底层软件，如BootLoader、Board Support Package(像PC的BIOS一样 往下驱动硬件， 一样， Package(像PC的BIOS一样，往下驱动硬件，往上支持操作 系统),最初级的硬件驱动程序等。 ),最初级的硬件驱动程序等 系统),最初级的硬件驱动程序等。他们的优势是对硬件 原理非常清楚，不足是他们更擅长定义各种硬件接口， 原理非常清楚，不足是他们更擅长定义各种硬件接口，但 对复杂软件系统往往力不从心( 对复杂软件系统往往力不从心(例如嵌入式操作系统原理 和复杂应用软件等)。 和复杂应用软件等)。 另一类是学软件、计算机专业出身的人， 另一类是学软件、计算机专业出身的人，主要从事嵌 入式操作系统和应用软件的开发。 入式操作系统和应用软件的开发。如果我们学软件的人对 硬件原理和接口有较好的掌握，我们完全也可写BSP BSP和硬 硬件原理和接口有较好的掌握，我们完全也可写BSP和硬 件驱动程序。 件驱动程序。

嵌入式系统

就业前景嵌入式就业发展空间相对较大。嵌入式系统是当前 嵌入式就业发展空间相对较大。 最热门、最具发展前途的IT应用领域之一。 IT应用领域之一 最热门、最具发展前途的IT应用领域之一。包括 手机、电子字典、可视电话、数字相机(DC)、 手机、电子字典、可视电话、数字相机(DC)、 数字摄像机(DV)、 )、U Disk、机顶盒( 数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set Top Box)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、 )、高清电视 )、游戏机 Box)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、 交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、 交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、 家电控制系统、医疗仪器、 家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等都是 典型的嵌入式系统。因此， 典型的嵌入式系统。因此，通过嵌入式培训成为 专业的嵌入式技术人才，其职业发展空间较大。 专业的嵌入式技术人才，其职业发展空间较大。

嵌入式知名人士周立功， 周立功，高级工 程师，中国单片 程师，中国单片 机学会理事， 机学会理事，中 国海洋大学讲座 国海洋大学讲座 教授， 教授，硕士生导 师，主要研究方 向为嵌入式系统 与现场总线， 与现场总线，目 前正在从事 80C51、ARM与 80C51、ARM与 II等软核 Nios II等软核 SoC的研究与开 SoC的研究与开 发。

嵌入式系统中不同的CPU框架 框架 嵌入式系统中不同的

嵌入式系统的现状近年来，随着计算机技术及集成电路技术的发展，嵌入式技术日渐普 及，在通讯、网络、工控、医疗、电子等领域发挥着越来越重要的作用。 嵌入式系统无疑成为当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。 进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，目前已成为通信和消费类 产品的共同发展方向。在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术。在 广播电视领域，美国已开始由模拟电视向数字电视转变，欧洲的DVB(数 字电视广播)技术已在全球大多数国家推广。数字音频广播(DAB)也已 进入商品化试播阶段。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作 用日益重要。所有上述产品中，都离不开嵌入式系统技术。象前途无可计 量的维纳斯计划生产机顶盒，核心技术就是采用32位以上芯片级的嵌入式 技术。在个人领域中，嵌入式产品将主要是个人商用，作为个人移动的数 据处理和通讯软件。由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面，GUI屏幕 为中心的多媒体界面给人很大的亲和力。手写文字输入、语音拨号上网、 收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。

嵌入式系统的应用图例

嵌入式系统在生活

中应用广泛

生活生产中的实例1 生活生产中的实例 嵌入式系统中的智能传感器 新技术的不断涌现， 所谓智能传感器，就是带微处理器， 新技术的不断涌现，新产品层出不穷。所谓智能传感器，就是带微处理器，兼有信息检测和信息处理的传感器，随着时代的发展，科研，农业，暖通，纺织，机房， 信息检测和信息处理的传感器，随着时代的发展，科研，农业，暖通，纺织，机房， 航空航天等电力部门，越来越需要湿度传感器，对产品的质量越来越高，对环境温， 航空航天等电力部门，越来越需要湿度传感器，对产品的质量越来越高，对环境温， 湿度的控制以及对工业材料水分值的检测与分析都已经成为比较普遍的技术条件之一 利用嵌入式技术原理，实现单片机对传感器的控制，可以加快检测速度，效率， 利用嵌入式技术原理，实现单片机对传感器的控制，可以加快检测速度，效率，安全 智能性。 性，智能性。

利用如图电路图可实现对环境温湿度的检测

图为单片机与SHT11接口电路与 显示电路

USB OTG控制器在嵌入式中的 控制器在嵌入式中的 应用 USB软件与操作系统

TD1120

嵌入式系统的发展趋势1.平台化、集成化趋势 有助于缩短产品开发周期，提高产品开发效率，加快上市进程。 2.标准化趋势 行业性开放系统日趋流行，统一的行业标准是增强行业性产品竞争力 的有效手段。 ARINC653、OSEK/VDX、GJB5357-2005等等。 3.构件化、可重用趋势 软件在嵌入式系统中的比重越来越高，越来越复杂，软件占整个系 统的成本也越来越高，对系统的影响也越来越大； 提高软件质量，降低产品开发风险； 提高开发效率，缩短开发周期。 4.设备软件优化(DSO) 在整个产品开发生命周期中实现工具和流程的标准化； 采用集成化的开发和运行环境，包括商业化的硬件、驱动程序、操 作系统、中间件和开发框架； 吸收和利用由开放源代码社区产生的代码、工具和协议； 减少对私有技术的依赖，尽量采用符合业界标准的参考解决方案

嵌入式技术在中国所占的比重

嵌入式在CPU中的应用 中的应用 嵌入式在