嵌入式技術(shù)與當(dāng)今生活

摘要：電子技術(shù)與我們的生活已經(jīng)密不可分，越來越多電子器件的出現(xiàn)，使人們的生活進(jìn)入電子時(shí)代，在大街上步行，可以看到各種各樣的電子產(chǎn)品。這些電子產(chǎn)品或多或少與嵌入式技術(shù)有關(guān)，嵌入式技術(shù)成為了電子行業(yè)不可缺少的技術(shù)?？茖W(xué)技術(shù)改變了人們的生活，人們進(jìn)入了嵌入式的時(shí)代。

關(guān)鍵詞： 嵌入式技術(shù)；電子技術(shù)；科學(xué)技術(shù)

中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-864X（2016）02-0000-02

近年來，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，嵌入式的發(fā)展也進(jìn)入了前所未有的“黃金階段”。從最初的單內(nèi)核芯片到現(xiàn)在的多內(nèi)核芯片，從原來單一的操作系統(tǒng)到現(xiàn)在多種操作系統(tǒng)。

一、嵌入式技術(shù)的發(fā)展歷史

由原來簡單的嵌入式系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在，嵌入式的發(fā)展已經(jīng)有幾十年的歷史了，早期的計(jì)算機(jī)由于只能在室內(nèi)工作，許多需要專門控制的領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)不能移動的去工作，所以產(chǎn)生了專用的微型計(jì)算機(jī)。微型處理內(nèi)核的出現(xiàn)，擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)的使用領(lǐng)域，使得計(jì)算機(jī)走出了室內(nèi)，開始在它特有的領(lǐng)域中發(fā)揮了巨大的作用。早期的微型處理器結(jié)構(gòu)簡單，沒太多的編程功能，功能也很局限，不能進(jìn)行復(fù)雜的操作。

由于計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展和大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使得嵌入式微型計(jì)算機(jī)得到了廣泛分運(yùn)用。各種廠家紛紛生產(chǎn)單片機(jī)，尤其是經(jīng)典的51單片機(jī)系列。然而隨著微電子技術(shù)、EDA技術(shù)、大規(guī)模的集成電路等的飛快發(fā)展，給嵌入式技術(shù)的發(fā)展提供了更加有力的支持，人們不再滿足于只是簡單的去控制對象，而是對被控制對象的具體情況各個(gè)參數(shù)提出了更高的技術(shù)要求，8位經(jīng)典的單片機(jī)技術(shù)，已經(jīng)不能滿足人們的某些需求，所以人們進(jìn)一步開發(fā)了更高級的嵌入式系統(tǒng)。

二、嵌入式系統(tǒng)的組成與特點(diǎn)

通常，嵌入式系統(tǒng)有幾個(gè)常用的模塊組成，嵌入式處理器（它是嵌入式系統(tǒng)的核心器件）、外圍設(shè)備（如存儲器、接口、人機(jī)交互等）、嵌入式操作系統(tǒng)（主要負(fù)責(zé)管理）、應(yīng)用軟件。

嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心器件。由于嵌入式系統(tǒng)是嵌入在特定的對象中的。它主要把自己的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部。[1] 這樣做，使得嵌入式系統(tǒng)更加小型化、高效率、更可靠。

外圍設(shè)備有靜態(tài)或動態(tài)的存儲器還有非易失性存儲器，非易失性存儲器有可多次擦除、大容量、存儲速度快、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，所以在實(shí)際生活中得到了廣泛的應(yīng)用。

嵌入式應(yīng)用行業(yè)所占的比例圖

嵌入式性系統(tǒng)有好多特點(diǎn)。首先，它的專用性很強(qiáng)，都是針對特定的用戶群。第二，它把電子技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、半導(dǎo)體工藝、計(jì)算機(jī)技術(shù)等融合在一起。第三，它具體、安全、高效、可靠、穩(wěn)定性好、功耗較低、代碼小等優(yōu)點(diǎn)。

三、嵌入式技術(shù)的操作系統(tǒng)

嵌入式技術(shù)有幾個(gè)很明顯的特點(diǎn)。比如：軟硬件一體化、需要操作系統(tǒng)的支持、代碼小、多樣性、比較可靠。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，能夠完成控制、監(jiān)視等功能為目標(biāo)的專業(yè)系統(tǒng)。嵌入式與單片機(jī)的本質(zhì)區(qū)別是嵌入式引入了操作系統(tǒng)。嵌入式技術(shù)是一門硬件和軟件結(jié)合的技術(shù)，國外的嵌入式操作系統(tǒng)已經(jīng)很成熟了。有許多優(yōu)秀的操作系統(tǒng)產(chǎn)品，比如：QNX、 VxWorks、 Windows CE、嵌入式Linux等。[2]

2009年市場中各軟件開發(fā)平臺所占的比例

四、嵌入式技術(shù)在今后以及在我國的發(fā)展

隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)也越來越成熟。 嵌入式技術(shù)的發(fā)展決定了它的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化、功能復(fù)雜化、智能化、多樣化、硬件集約化和軟件實(shí)時(shí)可以靈活裁剪的特點(diǎn)。伴隨著電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和GPS等技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步推動了嵌入式技術(shù)應(yīng)用在生活中運(yùn)用和發(fā)展，操作系統(tǒng)軟件技術(shù)的發(fā)展成熟，使得嵌入式硬件資源和軟件資源的協(xié)調(diào)達(dá)到所用對象最好的標(biāo)準(zhǔn)。嵌入式系統(tǒng)正向多功能分布式的發(fā)展，硬件配置分布的小型化使其更多的接觸具體的應(yīng)用現(xiàn)成，部署范圍更廣，運(yùn)算更分散，分布式軟件系統(tǒng)使這一趨勢更為明顯并成為可能。[3] 當(dāng)今時(shí)代，低能環(huán)保也成為我們生活的一大主題，因此低功耗的嵌入式技術(shù)也被人們提上了日程，比如低功耗的家電，低功耗的大型控制領(lǐng)域。所以在許多領(lǐng)域由于低功耗的嵌入式產(chǎn)品使得嵌入式在社會生活中得到了更加廣泛分運(yùn)用。低功耗嵌入式系統(tǒng) 為滿足高可靠性要求，低功耗的系統(tǒng)將應(yīng)運(yùn)而生。由于在Java虛擬機(jī)和嵌入式Java開發(fā)嵌入式系統(tǒng)希望有一個(gè)方便的、跨平臺的工具與語言，Java語言 能夠用Java虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)Java程序獨(dú)立于各機(jī)種的方便平臺。經(jīng)過努力，一個(gè)支持嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的、足夠快、足夠小、又有足夠確定性的嵌入式Java程序包已經(jīng)出現(xiàn)，Java虛擬機(jī)與嵌入式Java將成為開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的強(qiáng)有力有力工具。

嵌入式技術(shù)的多媒體化和網(wǎng)絡(luò)化。隨著多媒體技術(shù)飛快的發(fā)展，使得文字處理、音頻視頻、信息的處理水平越來越高，為嵌入式技術(shù)的多媒體化創(chuàng)造了有利的條件，使得嵌入式技術(shù)的多媒體化將變成現(xiàn)實(shí)。它在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的應(yīng)用已是不可抗拒的潮流，并在以后的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備中占主導(dǎo)地位。 嵌入式系統(tǒng)與人工智能、嵌入式系統(tǒng)的智能化、模式識別技術(shù)的結(jié)合，將開發(fā)出各種更具人性化、智能化的嵌入式系統(tǒng)。[4]

我國電子技術(shù)起步比較晚，嵌入式在我國的發(fā)展歷史也相當(dāng)短暫。因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)是從國外發(fā)展而來，毫無疑問我們需要借鑒國外的先進(jìn)的嵌入式技術(shù)經(jīng)驗(yàn)來開發(fā)研究嵌入式技術(shù)。同時(shí)我國需要自主的發(fā)展有自己特色的嵌入式技術(shù)。如今我國對于嵌入式系統(tǒng)這一塊還是相對薄弱，許多嵌入式技術(shù)的開發(fā)工作還不能順利完成。比如我們的自主研發(fā)的操作系統(tǒng)穩(wěn)定、并發(fā)性等性能與國外的一些嵌入式操作系統(tǒng)相比，還有許多地方需要改進(jìn)。我國作為發(fā)展中國家，要想能夠在國際電子技術(shù)中有自己的市場，就要制定出自己的一套完整的嵌入式生產(chǎn)模型，當(dāng)然外國優(yōu)秀的的嵌入式技術(shù)我們也必須借鑒。低功耗、小型化、實(shí)時(shí)性高、單低成本、專用性好等成為未來嵌入式發(fā)展的新方向。

五、總結(jié)

在如今“電子化”的時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)滲入到生活的方方面，如何在競爭激烈的嵌入式產(chǎn)業(yè)市場占領(lǐng)一席之地，需要付出巨大的努力?？照{(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、微波爐等家用電器是我們在嵌入式技術(shù)上要繼續(xù)保持優(yōu)勢的行業(yè)，同時(shí)也要開發(fā)嵌入式技術(shù)在航天、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事等方面的作用，讓這門技術(shù)更好的服務(wù)我們的生活。這需要政府、企業(yè)、個(gè)人的共同努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐英慧，馬忠梅，王磊，王琳.ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于——S3C2410與Linux[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社.2010.9

[2]孫紀(jì)坤，張小全編著.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)詳解[M].北京：人民郵電出版社，2006.8

[3]劉春玉.嵌入式技術(shù)與分布式計(jì)算應(yīng)用研究[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)，2009（2）

[4]魏慶福，鄭文波.嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展和我們的機(jī)遇[J].自動化博覽，2002.（4）

作者簡介：王旭東，男，漢族，江蘇徐州人，本科，西北民族大學(xué)，研究方向?yàn)橥ㄐ殴こ獭?/p>