从20世纪80年代初到90年代初的10年里,微电子领域的很多研究工作都集中到了数字系统速度的提高上,现如今的技术拥有的计算能力能够使强大的个人工作站、复杂实时语音和图像识别的多媒体计算机的实现成为可能。高速的计算能力对于百姓大众来说是唾手可得的,不像早些年代那样只为少数人服务。另外,用户希望在任何地方都能访问到这种计算能力,而不是被一个有线的物理网络所束缚。这种便携能力对产品的尺寸、重量和功耗提出了严格的要求。

以信息家电为代表的互联网时代的嵌入式产品,不仅为嵌入式市场展现了美好前景,注入了新的生命;同时也对嵌入式系统技术,特别是软件技术提出了新的挑战。这主要包括支持日趋增长的功能密度、灵活的网络联接、轻便的移动应用和多媒体的信息处理,此外,当然还需对付更加激烈的市场竞争。

1.嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持

随着因特网技术的成熟、带宽的提高,ICP在网上提供的信息内容日趋丰富、应用项目多种多样,像电话手机、电话座机及电冰箱、微波炉等嵌入式电子设备的功能不再单一,电气结构也更为复杂。为了满足应用功能的升级,设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力;同时还采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性,简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开发周期。

目前,国外商品化的嵌入式实时操作系统,已进入我国市场的有WindRiver、Mi-crosoft、QNX和Nuclear等产品。我国自主开发的嵌入式系统软件产品如科银(CoreTek)公司的嵌入式软件开发平台DeltaSystem,它不仅包括DeltaCore嵌入式实时操作系统,而且还包括LamdaTools交叉开发工具套件、测试工具、应用组件等。此外,中科院也推出了Hopen嵌入式操作系统。

2.联网成为必然趋势
为适应嵌入式分布处理结构和应用的网络需求,面向21世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外部联网要求,嵌入设备必需配有通信接口,相应需要TCP/IP协议簇软件的支持。由于家用电器相互关联(如防盗报警、灯光能源控制、影视设备和信息终端交换信息)及实验现场仪器的协调工作等要求,新一代嵌入式设备还需具备IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口,同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。为了支持应用软件的特定编程模式,如Web或无线Web编程模式,还需要相应的浏览器,如HTML、WML等。

3.支持小型电子设备实现小尺寸、微功耗和低成本
为满足这种特性,要求嵌入式产品设计者相应降低处理器的性能,限制内存容量和复用接口芯片。这就相应提高了对嵌入式软件设计技术的要求。如,选用最佳的编程模型和不断改进算法,采用Java编程模式,优化编译器性能。因此,既要软件人员有丰富经验,更需要发展先进嵌入式软件技术,如Java、Web和WAP等。

4.提供丰富多样的多媒体人机界面

嵌入式设备之所以为亿万用户乐于接受,重要因素之一是它们与使用者之间的亲和力,自然的人机交互界面,如司机操纵高度自动化的汽车主要还是通过习惯的方向盘、脚踏板和操纵杆。人们与信息终端交互需要以GUI屏幕为中心的多媒体界面。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。目前一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布,但离掌式语言同声翻译还有很大距离。

2009-08-29                              

注：源自原百度博客“至美心”