在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域中強(qiáng)調(diào)可繼承性和技術(shù)銜接性

嵌入式系統(tǒng)誕生于微型機(jī)時(shí)代，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)道路。給嵌入式系統(tǒng)尋求科學(xué)的定義，必須了解嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史，按照歷史性、本質(zhì)性、普遍通用性來(lái)定義嵌入式系統(tǒng)，并把定義與特點(diǎn)相區(qū)分。由于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中，對(duì)象系統(tǒng)的廣泛性與單片機(jī)的獨(dú)主發(fā)展道路，使嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用在客觀上存在兩種模式，從學(xué)科建設(shè)上，可統(tǒng)一成嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的高低端。

2020年，中國(guó)的嵌入式計(jì)算機(jī)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為6446億元，2021年到2025年，中國(guó)的嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模CAGR將達(dá)21%。未來(lái)，隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，以及物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代到來(lái)，嵌入式技術(shù)將會(huì)在下游領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用，未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模也將會(huì)同比增加。

目前，在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域中，不少人對(duì)什么是嵌入式系統(tǒng)不甚了解。許多人搞了十多年的單片機(jī)應(yīng)用，卻不知道單片機(jī)就是一個(gè)最典型的嵌入式系統(tǒng);也有些人在解釋什么是嵌入式系統(tǒng)時(shí)，不是從定義出發(fā)，堆砌了嵌入式系統(tǒng)的一些特點(diǎn)，往往不知所云;更有甚者，把嵌入式設(shè)備當(dāng)作嵌入式系統(tǒng)，挖去了嵌入式系統(tǒng)的嵌入性本質(zhì)。因此，有必要從現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史，了解嵌入式系統(tǒng)的由來(lái)，從學(xué)科建設(shè)的角度來(lái)探討嵌入式系統(tǒng)的準(zhǔn)確定義。

嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的,如果獨(dú)立于應(yīng)用自行發(fā)展,則會(huì)失去市場(chǎng)。嵌入式處理器的功耗、體積、成本、可靠性、速度、處理能力、電磁兼容性等方面均受到應(yīng)用要求的制約,這些也是各個(gè)半導(dǎo)體廠商之間競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。 和通用計(jì)算機(jī)不同,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(zhēng)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)用對(duì)處理器的選擇面前更具有競(jìng)爭(zhēng)力。嵌入式處理器要針對(duì)用戶的具體需求,對(duì)芯片配置進(jìn)行裁剪和添加才能達(dá)到理想的性能;但同時(shí)還受用戶訂貨量的制約。因此不同的處理器面向的用戶是不一樣的,可能是一般用戶,行業(yè)用戶或單一用戶。

嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起,它的升級(jí)換代也是和具體產(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(chǎng),具有較長(zhǎng)的生命周期。嵌入式系統(tǒng)中的軟件,一般都固化在只讀存儲(chǔ)器中,而不是以磁盤(pán)為載體,可隨意更換,所以嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用軟件生命周期也和嵌入式產(chǎn)品一樣長(zhǎng)。另外,各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)和產(chǎn)品,和通用計(jì)算機(jī)軟件不同,很少發(fā)生突然性跳躍,嵌入式系統(tǒng)中的軟件也因此更強(qiáng)調(diào)可繼承性和技術(shù)銜接性,發(fā)展比較穩(wěn)定。

單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)形成了嵌入式系統(tǒng)中常見(jiàn)的兩個(gè)獨(dú)立的名詞。但由于單片機(jī)是典型的、獨(dú)立發(fā)展起來(lái)的嵌入式系統(tǒng)，從學(xué)科建設(shè)的角度出發(fā)，應(yīng)該把它們統(tǒng)一成嵌入式系統(tǒng)。考慮到原來(lái)單片機(jī)的電子系統(tǒng)底層應(yīng)用特點(diǎn)，可以把嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用分成高端與低端，把原來(lái)的單片機(jī)應(yīng)用理解成嵌入式系統(tǒng)的低端應(yīng)用，含義為其應(yīng)用的底層性以及與對(duì)象系統(tǒng)的緊耦合。

嵌入式系統(tǒng)工業(yè)是專(zhuān)用計(jì)算機(jī)工業(yè),其目的就是要把一切變得更簡(jiǎn)單、更方便、更普遍、更適用;通用計(jì)算機(jī)的發(fā)展變?yōu)楣δ茈娔X,普遍進(jìn)入社會(huì),嵌入式計(jì)算機(jī)發(fā)展的目標(biāo)是專(zhuān)用電腦,實(shí)現(xiàn)“普遍化計(jì)算”,因此可以稱嵌入式智能芯片是構(gòu)成未來(lái)世界的“數(shù)字基因”。未來(lái)十年將會(huì)產(chǎn)生頭大小、具有超過(guò)一億次運(yùn)算能力的嵌入式智能芯片”,將為我們提供無(wú)限的創(chuàng)造空間?？傊?a href="/tags/嵌入式" target="_blank">嵌入式微控制器或者說(shuō)單片機(jī)好象是一個(gè)黑洞,會(huì)把當(dāng)今很多技術(shù)和成果吸引進(jìn)來(lái)。中國(guó)應(yīng)當(dāng)注意發(fā)展智力密集型產(chǎn)業(yè)。