基于嵌入式芯片設(shè)備將獲得長足的發(fā)展

近年來，隨著 計(jì)算機(jī)技術(shù)及集成電路技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)日漸普及，在通訊、網(wǎng)絡(luò)、工控、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。嵌入式系統(tǒng)無疑成為當(dāng)前最熱門最有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一，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。

嵌入式技術(shù)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)技術(shù)，把軟件直接燒錄在硬件里，而不是安裝在外部儲存介質(zhì)上。即在已有的硬件上移植操作系統(tǒng)，讓操作系統(tǒng)去管理軟硬件資源，使軟硬件耦合度降低，在操作系統(tǒng)之上做上層應(yīng)用開發(fā)，在操作系統(tǒng)之下做底層開發(fā)。

嵌入式技術(shù)起源于單片機(jī)技術(shù), 是各類數(shù)字化的電子、機(jī)電產(chǎn)品的核心,主要用于實(shí)現(xiàn)對硬件設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。進(jìn)入21世紀(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的各行各業(yè)中90%左右的開發(fā)將涉及到嵌入式開發(fā)。全球嵌入式軟件市場年增長率超過12.5%，嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值達(dá)一萬億美無，未來三年嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)將保持40%以上的年復(fù)合增長率。

嵌入式技術(shù)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)。嵌入式系統(tǒng)是一種包括硬件和軟件的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它的定義是：“嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可剪裁，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積和功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?！鼻度胧较到y(tǒng)所用的計(jì)算機(jī)是嵌入到被控對象中的專用微處理器，但是功能比通用計(jì)算機(jī)專門化，具有通用計(jì)算機(jī)所不能具備的針對某個(gè)方面特別設(shè)計(jì)的、合適的運(yùn)算速度、高可靠性和較低比較成本的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

隨著嵌入式系統(tǒng)的日益復(fù)雜，軟件生態(tài)的復(fù)雜度、規(guī)模指數(shù)級增長，人工智能的落地更加速了軟件生態(tài)復(fù)雜度的提升。軟件工程、開源軟件、軟件質(zhì)量將成為嵌入式軟件的重點(diǎn)。尤其是應(yīng)用在航空航天、汽車、金融等高安全領(lǐng)域的軟件系統(tǒng)，安全性、可靠性、可信性的軟件設(shè)計(jì)、認(rèn)證尤為重要。國家在可信軟件方面大量投入，在金融、互聯(lián)網(wǎng)、航天等領(lǐng)域的應(yīng)用軟件開發(fā)取得了舉世矚目的成果。

嵌入式開發(fā)是在軟件和硬件中間移植入操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)可以管理軟件資源和硬件資源，實(shí)現(xiàn)軟件和硬件之間的隔離，例如想要運(yùn)行硬件中的攝像頭，先讓軟件向操作系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令，由操作系統(tǒng)去控制硬件，硬件將數(shù)據(jù)返回給操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)再將數(shù)據(jù)返回給軟件，這樣我們在開發(fā)軟件時(shí)就不需要去了解硬件的工作原理和構(gòu)造，只要操作系統(tǒng)不發(fā)生變化，硬件的改變就不會影響到軟件。

隨著嵌入式系統(tǒng)在金融、飛機(jī)、汽車、核電等高安全領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，對嵌入式系統(tǒng)的安全性、可靠性、可信任性提出更高要求。各行各業(yè)產(chǎn)生了各種軟硬件研制規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及過程管控體系，研制出相應(yīng)的處理器和操作系統(tǒng)。隨著應(yīng)用復(fù)雜度的不斷提升、嵌入式系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，滿足安全性、可靠性、可信任性等特性的設(shè)計(jì)方法仍需進(jìn)一步探索。應(yīng)用將持續(xù)牽引嵌入式各項(xiàng)技術(shù)協(xié)同、可持續(xù)發(fā)展。

基于嵌入式芯片的工業(yè)自動化設(shè)備將獲得長足的發(fā)展，目前已經(jīng)有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)化是提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、減少人力資源主要途徑，如工業(yè)過程控制、數(shù)字機(jī)床、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)安全、電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測、石油化工系統(tǒng)。就傳統(tǒng)的工業(yè)控制產(chǎn)品而言，低端型采用的往往是8位單片機(jī)。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，32位、64位的處理器逐漸成為工業(yè)控制設(shè)備的核心，在未來幾年內(nèi)必將獲得長足的發(fā)展。