嵌入式系統(tǒng)廣闊天地大有作為
時(shí)間:2006-08-23 14:45:00來源:xuzh
導(dǎo)語:?嵌入式系統(tǒng)是指嵌入式計(jì)算機(jī)(Embedded Computer)及其應(yīng)用系統(tǒng),是指嵌入于各種設(shè)備及應(yīng)用產(chǎn)品內(nèi)部
嵌入式系統(tǒng)是指嵌入式計(jì)算機(jī)(Embedded Computer)及其應(yīng)用系統(tǒng),是指嵌入于各種設(shè)備及應(yīng)用產(chǎn)品內(nèi)部的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它主要完成信號(hào)控制的功能,體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,可作為一個(gè)部件埋藏于所控制的裝置中,它提供用戶接口、管理有關(guān)信息的輸入輸出、監(jiān)控設(shè)備工作,使設(shè)備及應(yīng)用系統(tǒng)有較高智能和性價(jià)比。嵌入式系統(tǒng)由嵌入式硬件與嵌入式軟件組成,硬件以芯片、模板、組件、控制器形式埋藏于設(shè)備內(nèi)部,軟件是實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和各種專用軟件,一般固化在ROM或閃存中。軟硬件可剪裁,適用于對功能、體積、成本、可靠性、功耗有嚴(yán)格要求的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng),最早出現(xiàn)在60年代武器控制中,后來用于軍事指揮控制和通信系統(tǒng),現(xiàn)在廣泛用于民用機(jī)電一體化產(chǎn)品中。
1.國內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)市場是廣闊天地
嵌入式系統(tǒng)主要用于各種信號(hào)處理與控制,目前已在國防、國民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)生活各領(lǐng)域普及應(yīng)用,用于企業(yè)、軍隊(duì)、辦公室、實(shí)驗(yàn)室以及個(gè)人家庭等各種場所。
·軍用 各種武器控制(火炮控制、導(dǎo)彈控制、智能炸彈制導(dǎo)引爆裝置)、坦克、艦艇、轟炸機(jī)等陸??崭鞣N軍用電子裝備,雷達(dá)、電子對抗軍事通信裝備,野戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)用各種專用設(shè)備等。在海灣戰(zhàn)爭到最近伊拉克戰(zhàn)爭中廣泛使用。我國嵌入式計(jì)算機(jī)最早用于導(dǎo)彈控制。
·家用 我國各種信息家電產(chǎn)品,如數(shù)字電視機(jī)、機(jī)頂盒,數(shù)碼相機(jī),VCD、DVD音響設(shè)備,可視電話,家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,洗衣機(jī),電冰箱,智能玩具等。廣泛采用微處理器微控制器及嵌入式軟件,EMIT已用于社區(qū)對家用電、水、煤氣表遠(yuǎn)程抄表、洗衣機(jī)遙控。
·工業(yè)用 各種智能測量儀表、數(shù)控裝置、可編程控制器、控制機(jī)、分布式控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線儀表及控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備、汽車電子設(shè)備等。廣泛采用微處理器、控制器芯片級、標(biāo)準(zhǔn)總線的模板級及系統(tǒng)嵌入式計(jì)算機(jī)。
·商用 各類收款機(jī)、POS系統(tǒng)、電子秤、條形碼閱讀機(jī)、商用終端、銀行點(diǎn)鈔機(jī)、IC卡輸入設(shè)備、取款機(jī)、自動(dòng)柜員機(jī)、自動(dòng)服務(wù)終端、防盜系統(tǒng)、各種銀行專業(yè)外圍設(shè)備。
·辦公用 復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀、激光照排系統(tǒng)、安全監(jiān)控設(shè)備、手機(jī)、尋呼機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、變頻空調(diào)設(shè)備、通信終端、程控交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、錄音錄象及電視會(huì)議設(shè)備、數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)等。女媧Hopen嵌入式軟件已用于機(jī)頂盒、網(wǎng)絡(luò)電視、電話、手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)
·醫(yī)用電子設(shè)備 各種醫(yī)療電子儀器,X光機(jī)、超聲診斷儀、計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)、心臟起博器、監(jiān)護(hù)儀、輔助診斷系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等。
·嵌入式系統(tǒng)是數(shù)字化電子信息產(chǎn)品的核心我國嵌入式計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)已出口日本。
目前微處理器微控制器產(chǎn)量幾億到10多億片,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于個(gè)人計(jì)算機(jī)通用臺(tái)式機(jī)。目前世界嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件開發(fā)工具市場約2000億美元,嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值達(dá)一萬億美元。隨著全球信息化的發(fā)展嵌入式系統(tǒng)市場將進(jìn)一步增長。
我國信息化與全面小康社會(huì)建設(shè)對嵌入式系統(tǒng)市場提出巨大需求,信息家電產(chǎn)品年需求量幾億臺(tái),每一類數(shù)字化家電產(chǎn)品都有千萬臺(tái)市場需求量,工業(yè)控制用嵌入式系統(tǒng)有百十萬臺(tái)套需求量,商用嵌入式系統(tǒng)需求量幾百萬臺(tái)。我國已有集成電路及扳級產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)能力,出口的嵌入式應(yīng)用產(chǎn)品亦將逐步增長,在全球市場也可占有一席之地。到2005年我國嵌入式計(jì)算機(jī)將創(chuàng)造千億元的效益,嵌入式計(jì)算機(jī)是信息產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。國內(nèi)外的市場為我國嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供大有作為的廣闊天地。
2.嵌入式系統(tǒng)是新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),信息產(chǎn)業(yè)大有作為
·嵌入式系統(tǒng)是振興我國信息產(chǎn)業(yè)的突破口
我國信息產(chǎn)品有了飛速發(fā)展取得巨大進(jìn)步,但是產(chǎn)品技術(shù)水平、市場占有率與國外發(fā)達(dá)國家及新興發(fā)展中國家都有很大差距,要迎頭趕上必須走技術(shù)創(chuàng)新的路子,首先要大力采用嵌入式系統(tǒng),廣泛采用微處理器微控制器及嵌入式軟件,提高產(chǎn)品數(shù)字化智能化水平,提高產(chǎn)品的性能價(jià)格比;無論改造舊產(chǎn)品發(fā)展新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新,嵌入式系統(tǒng)都是有效手段和得力工具,嵌入式系統(tǒng)為我們迎頭趕上振興民族信息產(chǎn)業(yè)提供了難得的機(jī)遇。
·嵌入式系統(tǒng)是數(shù)字化電子產(chǎn)品的核心。
微處理器、微控制器及DSP芯片級嵌入式系統(tǒng)和模扳級嵌入式系統(tǒng)以及嵌入式軟件是計(jì)算機(jī)、通訊、儀器儀表等各類電子信息產(chǎn)品的核心,嵌入式系統(tǒng)技術(shù)與產(chǎn)品凝聚了信息技術(shù)發(fā)展的最新成果,數(shù)字化智能化網(wǎng)絡(luò)化是電子信息產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展方向,電子產(chǎn)品升級換代都必須采用嵌入式系統(tǒng)。
芯片技術(shù)、軟件技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等嵌入式系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的新進(jìn)展,推動(dòng)著嵌入式系統(tǒng)升級換代、智能化、普及化水平的提高,普及應(yīng)用向廣度深度的發(fā)展。
——-芯片技術(shù) 隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展全球已有30多種系列近千種微處理器(μP)、微控制器(μC)與訊號(hào)處理器(DSP),例如Intel Pentium、strong Arm系列,AMD X86系列,Motorola PowerPC系列,TI 嵌入式DSP的TMS320系列等。單片機(jī)已從MCS-51到80C51MCU,現(xiàn)已進(jìn)入片上系統(tǒng)(SOC)階段。我國“十五”國家863計(jì)劃超大規(guī)模集成電路SOC專項(xiàng)已啟動(dòng),近年已研制成國產(chǎn)CPU芯片“龍芯”,“方舟”1、2號(hào),“諾亞2000”,S648SPARC V8系列等,為網(wǎng)絡(luò)通信,信息安全和關(guān)鍵電子信息產(chǎn)品提供核心芯片,正在建立自己的SOC設(shè)計(jì)平臺(tái)及IP核庫,形成0.35-0.18μm生產(chǎn)技術(shù),建成多條生產(chǎn)線。
——-嵌入式軟件技術(shù) 嵌入式系統(tǒng)軟件,支撐軟件及應(yīng)用軟件近年有迅猛的發(fā)展。嵌入式操作系統(tǒng)國外有VxWorks,WinCE,PalmOS,EPOC,LynxOS,DSPlinux等。我國開發(fā)女媧Hopen、桑夏2000、Delta O.S、中軟Linux2.0、紅旗Linux及東方Linux等,嵌入式數(shù)據(jù)庫國外有Progress RDBMS, IBM DB2,Infomix Cloudscape等,我國有人大金倉小金靈,東大阿爾派Open Base等;嵌入式Web瀏覽器如Access Net Front,Lineo Embed ix,微軟Packet IE等,我國有Hopen Browser,深圳茁壯ipanet等。嵌入式軟件開發(fā)平臺(tái)及工具如Java 2 Micro Fdition(J2ME)用于消費(fèi)類產(chǎn)品,國內(nèi)外有大量嵌入式應(yīng)用軟件已廣泛用于各類嵌入式系統(tǒng)中。
——-嵌入式微型因特網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)(EMIT Embedded Micro internetworking Technology)是將嵌入式電子設(shè)備接入internet,實(shí)現(xiàn)internet互聯(lián)的技術(shù),EMIT系統(tǒng)主要由emMicro微型web服務(wù)器、emGateway網(wǎng)關(guān)、web客戶機(jī)和Emit接入函數(shù)庫四部分組成,Emit已廣泛應(yīng)用于智能建筑、智能家居、智能社區(qū)中。近年來出現(xiàn)嵌入式internet概念,指設(shè)備通過嵌入式模塊而非PC直接接入internet,以internet為介質(zhì)實(shí)現(xiàn)信息交互過程,國內(nèi)有關(guān)單位也開始研制嵌入式internet有關(guān)產(chǎn)品。
——-計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場總線技術(shù) 模板級與系統(tǒng)級嵌入式計(jì)算機(jī)總線,近年來PCI,CompactPCI,PICMG,PXI、VME在工業(yè)用計(jì)算機(jī)中廣泛應(yīng)用,在生產(chǎn)現(xiàn)場各測量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的現(xiàn)場總線,國外IEC TC65通過的8種現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn):Interbus,Profibus,Wordfip,IEC61158TS(FF H1),P-Net,ControlNet,F(xiàn)FHSE(FF H2),SwiftNet.此外CAN,LonWork,Modbus,Cebus亦較流行, 國內(nèi)外有大量模板級與系統(tǒng)級嵌入式計(jì)算機(jī)產(chǎn)品及現(xiàn)場總線儀表及控制系統(tǒng)。
在我國,除早期進(jìn)入市場的歐美和臺(tái)灣省廠商外,以深圳研祥公司為代表的本土廠商90年代起大力著手嵌入式計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn),并在近兩年推出了嵌入式智能平臺(tái)(EIP,embedded intelligent platform)概念,極大提升了產(chǎn)品應(yīng)用水平,應(yīng)用行業(yè)從傳統(tǒng)工控、交通、電力、電信得到進(jìn)一步延伸。市場也從臺(tái)灣品牌一統(tǒng)天下演變?yōu)榕_(tái)灣和本土品牌齊頭并進(jìn)之勢。
除嵌入式計(jì)算機(jī)外,現(xiàn)場總線如CPCI技術(shù)研制和應(yīng)用工作近幾年也受到很大重視。內(nèi)地廠商在CPCI技術(shù)研發(fā)上也取得突破性進(jìn)展。還以研祥為例,經(jīng)過長期試驗(yàn),該公司已推出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)面向金融、通信行業(yè)呼叫中心的數(shù)款CPCI嵌入式產(chǎn)品,填補(bǔ)了過去我國在這一領(lǐng)域的空白。與同類產(chǎn)品相比,這些產(chǎn)品具有性能高、功耗低、可選在板2.5硬盤的特點(diǎn),受到市場熱烈歡迎。
3.信息產(chǎn)業(yè)部要采取有力措施,大力發(fā)展嵌入式系統(tǒng)
——-要制定芯片、元器件、模扳等嵌入式硬、軟件及應(yīng)用產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃,制定采用國產(chǎn)芯片、模扳級嵌入式系統(tǒng)及軟件的鼓勵(lì)政策及政府采購政策,鼓勵(lì)采用國產(chǎn)化嵌入式軟件及應(yīng)用產(chǎn)品。
——-組織中科院、高等院校、信息產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用部門研究所、企業(yè)通力合作,跟蹤國外嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的新發(fā)展,消化吸收、技術(shù)創(chuàng)新,開發(fā)ASIC專用芯片、FPGA可編程邏輯門陣列、嵌入式支撐軟件、應(yīng)用軟件與應(yīng)用產(chǎn)品,共同推進(jìn)科技成果商品化、產(chǎn)業(yè)化,實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的數(shù)字化智能化網(wǎng)絡(luò)化,形成一大批有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的名牌產(chǎn)品,打入國內(nèi)外市場。
——-鼓勵(lì)支持“龍芯”與數(shù)字化“3C”產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成員單位和一批集成電路元器件、整機(jī)產(chǎn)品企業(yè)集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)數(shù)字化電子信息產(chǎn)品,在沿海、中、西部地區(qū)建設(shè)若干個(gè)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)及產(chǎn)品研究開發(fā)與生產(chǎn)基地,盡快開發(fā)出有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)品。組成集成電路元器件、模扳、軟件、整機(jī)嵌入式系統(tǒng)一條龍生產(chǎn)及技術(shù)服務(wù)體系。
——-積極開展嵌入式計(jì)算機(jī)產(chǎn)品電子商務(wù),建立一批專業(yè)網(wǎng)站,開展網(wǎng)上銷售,遠(yuǎn)程教育和提供信息服務(wù),為各級領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)硬件軟件及應(yīng)用技術(shù)服務(wù),建立條塊結(jié)合,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)培訓(xùn),銷售服務(wù)及維修體系。
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