計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】嵌入式計(jì)算機(jī) 特點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)已遍布各個(gè)角落，在當(dāng)前社會(huì)中發(fā)揮著不可代替的作用，且計(jì)算機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)更新速度快，是提高社會(huì)現(xiàn)代化水平的重要保障。在不斷發(fā)展中，嵌入式計(jì)算機(jī)迅速興起，應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大。所謂嵌入式計(jì)算機(jī)，是一種針對(duì)特定用途的系統(tǒng)，其體積、功耗等因數(shù)與普通計(jì)算機(jī)都有明顯的差別，且軟硬件可以裁剪。此系統(tǒng)配以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，用于軍事、工業(yè)、民用等領(lǐng)域，可提高工作效率，且?guī)в泄收显\斷功能，相關(guān)研究越來(lái)越多，值得推薦。

1 嵌入式計(jì)算機(jī)概述

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新改進(jìn)，很多行業(yè)對(duì)其提出了更高的要求，尤其是其專用性越來(lái)越受重視。為滿足專用設(shè)備和系統(tǒng)的需要，嵌入式計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展，不但在軍事領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，還逐漸向民用行業(yè)滲透，在計(jì)算機(jī)家族中的地位日益重要。任何設(shè)備要想提高系統(tǒng)性能和運(yùn)行效率，都需要依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這也是嵌入式計(jì)算機(jī)生存的基礎(chǔ)，它能夠在相應(yīng)的系統(tǒng)中隱藏。需注意的是，嵌入式計(jì)算機(jī)并不能算是完全獨(dú)立的，而是與專用設(shè)備系統(tǒng)相配套的設(shè)備，雖也是計(jì)算機(jī)，但往往并不具備普通計(jì)算機(jī)的全部功能。

從物理機(jī)構(gòu)的角度講，嵌入式計(jì)算機(jī)屬于宿主系統(tǒng)的一部分；從功能的角度講，它是針對(duì)系統(tǒng)的某一方面而設(shè)計(jì)的具有特殊功能的設(shè)備，用戶不能對(duì)其編程進(jìn)行改動(dòng)。所以對(duì)于那些體積較小卻是獨(dú)立編程工具的計(jì)算機(jī)，其實(shí)并不屬于嵌入式計(jì)算機(jī)；相反，如果某些計(jì)算機(jī)體積較大，但只是在更大的系統(tǒng)中執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)，本身不具備獨(dú)立性，也應(yīng)屬于嵌入式計(jì)算機(jī)。按其應(yīng)用領(lǐng)域，可大致分為軍事、網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)和家用電器系統(tǒng)四類。以軍用嵌入式計(jì)算機(jī)為例，美國(guó)將手持式加固機(jī)和加固型筆記本都劃分至嵌入式計(jì)算機(jī)運(yùn)用，這很有可能成為今后的主流。此類計(jì)算機(jī)必須能夠完成雙向無(wú)線通信，包括和GPS相配合通信，能夠完成一些特定任務(wù)，這是其應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。若能夠移動(dòng)或與宿主系統(tǒng)沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)，則不能列入嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用，所以說(shuō)并非所有的應(yīng)用于軍事的筆記本都能在嵌入式計(jì)算機(jī)中列入。

2 關(guān)于嵌入式計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

2.1 接口和形式的多樣性

因?yàn)樵趯?shí)際中，對(duì)接收信號(hào)和控制信號(hào)處理較為復(fù)雜，且各個(gè)行業(yè)關(guān)于嵌入式計(jì)算機(jī)的接口數(shù)量、規(guī)格也有不同，所以接口要具有多樣性，以滿足不同的應(yīng)用要求。在形式方面同樣如此，應(yīng)用嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)備和系統(tǒng)有著很大不同，所以要求形式的多樣性。就目前而言，有單片式嵌入、整機(jī)形式嵌入、單板嵌入等多種形式。大型系統(tǒng)往往應(yīng)用的嵌入式計(jì)算機(jī)體積較大。

2.2 專用性及綜合性強(qiáng)

嵌入式計(jì)算機(jī)集通信、電子、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體等技術(shù)于一體，是一個(gè)技術(shù)密集、不斷創(chuàng)新的集成系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的綜合性。同時(shí)它是為了滿足某種特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，可將CPU中本來(lái)由其他板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部。

2.3 軟件硬件的一體化

嵌入式計(jì)算機(jī)體積通常較小，其軟件和硬件一體，且以軟件（即嵌入式系統(tǒng)主體）為主。另外，為提高運(yùn)行效率，可對(duì)其硬件軟件進(jìn)一步改革，以最小的空間實(shí)現(xiàn)更多的功能。由于具有專用性，任務(wù)對(duì)象有限，為節(jié)約成本，通常不會(huì)采用通用的CPU，所以結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，管理資源也比通用的計(jì)算機(jī)少。

2.4 需開發(fā)專門的工具

嵌入式計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，工藝先進(jìn)，系統(tǒng)配置要求較低，但其自身并不具備自主開發(fā)能力。用戶不能在應(yīng)用中改變其程序功能，所以必須有一套相應(yīng)的開發(fā)工具和環(huán)境。

3 嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)在運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用

針對(duì)那些在體積和功耗上有著嚴(yán)格要求的產(chǎn)品，往往會(huì)采用PC/104總線，在此設(shè)計(jì)的嵌入式計(jì)算機(jī)即采用的是PC/104總線結(jié)構(gòu)。除了外型結(jié)構(gòu)較小，PC/104和PC總線的硬件軟件完全兼容，在小型化設(shè)備中有著廣泛應(yīng)用。

嵌入式計(jì)算機(jī)選用某公司研發(fā)的UN0-2160產(chǎn)品，為縮短開發(fā)時(shí)間，設(shè)計(jì)為嵌入式應(yīng)用預(yù)裝平臺(tái)。同時(shí)考慮到各項(xiàng)任務(wù)的不同要求，還提供有豐富的通訊網(wǎng)絡(luò)接口，包括Wireless LAN，RS-232/422等。嵌入式運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)采用針孔式疊層結(jié)構(gòu)，空間體積小、緊湊、易于安放，采集運(yùn)動(dòng)信號(hào)的傳感器及其調(diào)理電路放在頂層。該系統(tǒng)選用的無(wú)線網(wǎng)卡為 MLAN一3325A，是一種標(biāo)準(zhǔn)PCMCIA網(wǎng)絡(luò)適配器，完全兼容IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)傳輸速率為l Mbps，能與以太網(wǎng)和PC局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)快速、便捷的無(wú)縫連接，傳輸距離達(dá)到270m左右，具有即插即拔、支持各種操作系統(tǒng)（win98/wince/NT20O0/XP）和低功耗等特點(diǎn)。

該公司的 PCM-3718HG卡是具有高性能、多功能的數(shù)據(jù)采集模塊，接于P C/104接口，提供16個(gè)單通道或8個(gè)差分式通道的12-bit A/D 轉(zhuǎn)換和數(shù)字輸入輸出。

本系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)卡MLAN -3325A的I/O端口基地址為0x300H，IRQ為7，而PCM-3718HG卡的I/O端口基地址經(jīng)跳線設(shè)為 0x200H（ 原缺省為0x300H），這樣可避免與MLAN-3325A卡發(fā)生I/O端口地址沖突，IRQ為5。

4 結(jié)束語(yǔ)

嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)是計(jì)算機(jī)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支，在今后諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。為進(jìn)一步提高運(yùn)行效率，還需對(duì)此技術(shù)做進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)

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第2篇：計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)范文

在傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)內(nèi)，由于雷達(dá)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中所需要處理數(shù)據(jù)量十分龐大，并且人們對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性提出了較高的要求，雷達(dá)系統(tǒng)主要功能都是通過(guò)硬件所落實(shí)。但是由于技術(shù)上面的限制，雷達(dá)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)水平較低，整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本高昂，在后期維護(hù)上面難以較高。所以將嵌入式計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到雷達(dá)系統(tǒng)軟件內(nèi)，簡(jiǎn)化雷達(dá)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)，提高雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用性能。

1嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的必要性

現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不僅僅需要較大的容量，還需要高速度的轉(zhuǎn)換，計(jì)算機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中，正好能夠滿足雷達(dá)系統(tǒng)的實(shí)際需求，提高雷達(dá)系統(tǒng)初級(jí)信息速度，同時(shí)雷達(dá)系統(tǒng)還能夠具有I/O能力，滿足人們對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)信息處理時(shí)間上面的要求。但是由于DOS及WINDOWS在實(shí)際應(yīng)用中具有一定局限性，無(wú)法滿足嵌入式系統(tǒng)的需求。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中具備良好的硬件環(huán)境，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用，功能及復(fù)雜性能夠有效提高，軟件設(shè)計(jì)能夠及時(shí)更新，取得了良好的成果。

2雷達(dá)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)所具有的結(jié)構(gòu)體系，在對(duì)于雷達(dá)軟件設(shè)計(jì)中，需要保證雷達(dá)結(jié)構(gòu)開放式，將而方便操作，取得良好的成果。嵌入式計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，能夠有效提高雷電系統(tǒng)子對(duì)于信息處理及軟件穩(wěn)定等方面的能力。在保證質(zhì)量的情況系，最大程度應(yīng)用集成化產(chǎn)品，也就是COTS技術(shù)，這樣能夠有效縮短雷達(dá)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)之間，為產(chǎn)品后期維護(hù)奠定良好的基礎(chǔ)，根據(jù)軟件工程對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)及管理，充分發(fā)揮出嵌入式計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所具有的作用，保證雷達(dá)系統(tǒng)軟件質(zhì)量及性能。2.1開放式的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)雷達(dá)系統(tǒng)內(nèi)各各模塊在與計(jì)算機(jī)連接中，都是通過(guò)終端機(jī)的方式，與高速網(wǎng)絡(luò)交換進(jìn)行連接，形成一個(gè)對(duì)等的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對(duì)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最為顯著特征為：雷達(dá)系統(tǒng)內(nèi)每一個(gè)模塊之間都是通過(guò)IP協(xié)議進(jìn)行連接，相互平等，并且每一個(gè)模塊在實(shí)際運(yùn)行中不僅僅可以承當(dāng)客戶機(jī)，還可以充當(dāng)服務(wù)器，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，在擴(kuò)充及級(jí)聯(lián)上面更加方便。應(yīng)用對(duì)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)通信都是通過(guò)并行，也就是所兩個(gè)計(jì)算機(jī)在進(jìn)行信息傳輸過(guò)程中，其他計(jì)算機(jī)之間的信息傳輸并不會(huì)受到任何影響，這樣能夠顯著提高雷達(dá)系統(tǒng)信息傳輸性能。2.2軟件模塊劃分雷達(dá)系統(tǒng)軟件所應(yīng)用的設(shè)計(jì)方法為自上向下的方式，在對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用DARTS設(shè)計(jì)方法，該方法借鑒并行處理的特征，特別適合在對(duì)于大數(shù)據(jù)處理上面所應(yīng)用。2.3開發(fā)環(huán)境的選擇現(xiàn)階段，軍事嵌入式計(jì)算機(jī)內(nèi)所應(yīng)用的CPU為X86系列芯片，該系列芯片在計(jì)算機(jī)上面應(yīng)用，在軟件、硬件及人才資源上面具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，并且價(jià)格較低。雷達(dá)系統(tǒng)軟件在操作過(guò)程中是根據(jù)微內(nèi)核，按照嵌入式計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣能夠有效保證設(shè)計(jì)完畢的雷達(dá)系統(tǒng)軟件能夠在所有計(jì)算機(jī)平臺(tái)上面應(yīng)用，擁有專業(yè)第三方的軟件或者是硬件資源作為保證。雷達(dá)系統(tǒng)軟件還需要具有完善的IP機(jī)制，這樣才能夠讓雷達(dá)系統(tǒng)軟件能夠真正在不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)操作，充分利用網(wǎng)絡(luò)通信所具有的優(yōu)勢(shì)。雷達(dá)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的主要目的就是提高雷達(dá)系統(tǒng)性能，所以雷達(dá)系統(tǒng)軟件在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要將各種應(yīng)用的目標(biāo)因素全部考慮在內(nèi)。2.3.1硬件環(huán)境嵌入式計(jì)算機(jī)類別較多，其中PC104計(jì)算機(jī)所具有的類別較多，并且生產(chǎn)企業(yè)多，軟件數(shù)量十分豐富，所以雷達(dá)系統(tǒng)軟件在設(shè)計(jì)過(guò)程中，就選擇該計(jì)算機(jī)作為硬件基礎(chǔ)。2.3.2多進(jìn)程并發(fā)運(yùn)行正常情況下，計(jì)算機(jī)一個(gè)節(jié)點(diǎn)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中就能夠完成多項(xiàng)任務(wù)，這就需要雷電系統(tǒng)軟件在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用多進(jìn)程技術(shù)，對(duì)于不同類別任務(wù)所具有的等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，正常情況下，雷達(dá)系統(tǒng)軟件主要具有四個(gè)進(jìn)程。，分別是守護(hù)進(jìn)程、接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)程、發(fā)送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)程及多個(gè)中斷處理進(jìn)程。2.4網(wǎng)絡(luò)通信嵌入式計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在雷達(dá)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)內(nèi)應(yīng)用，為了能夠提高雷達(dá)系統(tǒng)軟件通信實(shí)時(shí)性，不會(huì)受到計(jì)算機(jī)內(nèi)某一個(gè)故障所造成的影響，所以選擇了UDP協(xié)議，該協(xié)議在實(shí)際應(yīng)用中并不需要握手連接，進(jìn)而能夠有效保證組播方式，特別適合在實(shí)時(shí)類數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用。雷達(dá)系統(tǒng)軟件在傳輸數(shù)據(jù)信息過(guò)程中，計(jì)算機(jī)之間需要具有確定收到信息的功能，這樣能夠有效保證雷達(dá)系統(tǒng)軟件所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息安全。虛擬電路是網(wǎng)絡(luò)管理器所能夠提供的一種手段，在實(shí)際應(yīng)用中能夠有效對(duì)于信息或者是信號(hào)進(jìn)行提交。雷達(dá)系統(tǒng)軟件內(nèi)發(fā)送進(jìn)程只要?jiǎng)?chuàng)建虛擬電路，虛擬電路在創(chuàng)建中主要是通過(guò)函數(shù)關(guān)系所完成，該函數(shù)關(guān)系在實(shí)際應(yīng)用中不僅僅能夠創(chuàng)建虛擬電路，還能夠創(chuàng)建虛擬進(jìn)程標(biāo)識(shí)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)在之間就可以通過(guò)進(jìn)程進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳輸。

3結(jié)論

基于嵌入式計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅僅能夠有效提高雷達(dá)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量，還能夠有效保證雷達(dá)系統(tǒng)軟件在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中所具有的性能，簡(jiǎn)化接口，在實(shí)際應(yīng)用中能夠得到更多廠家在技術(shù)等方面的支持，不斷對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)軟件進(jìn)行更新，這樣能夠有效延長(zhǎng)雷達(dá)系統(tǒng)軟件應(yīng)用壽命，維修人員在后期對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)軟件維修也更加方方面，降低雷達(dá)系統(tǒng)軟件所需要的成本，提高雷達(dá)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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第3篇：計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：嵌入式計(jì)算機(jī)；嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)；性能評(píng)測(cè)；基準(zhǔn)程序

Research of Embedded Computer Performance Evaluation echnology

ZANG aitao,GONG Longqing

(Xi'an Institute of Microelectronics echnology,Xi′an,71007,China)

Abstract：Closely related to its application and the market,the embedded system design is subjected to many factors,such as the cost,power dissipation,chip area,and the development cycleMeeting the given required performance of a embedded system design,there is no need to make a larger margin of the system performance designIn a product development cycle,the key point to make a project success is to design a performance satisfied system in a lower material cost and lower development costFor this reason,it is necessary to make an evaluation and analysis in the embedded micro-processor and entire embedded system for gist of the system performance designIn this paper,by introducing the principle and methods used in the embedded system performance evaluation,describing the several Benchmarking and their applicabilityAnd then,by analyzing the application case of those Benchmarking,with regard to the need of early performance evaluation in embedded system level design,introducing an E3 Benchmark and the system level performance evaluation methods,and giving a prospect of the embedded system design performance evaluation methods

Keywords：embedded computer;embedded system design;performance evaluation and estimation;benchmarkingオ

1 引 言

嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)不同于通用的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)，它的設(shè)計(jì)過(guò)程較復(fù)雜。對(duì)于嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)，是針對(duì)具體的應(yīng)用問(wèn)題，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的描述、建模，分解嵌入式計(jì)算的任務(wù)需求后，在建立的計(jì)算模型上，進(jìn)一步地向設(shè)計(jì)的領(lǐng)域轉(zhuǎn)換，即：將需要完成的計(jì)算任務(wù)向可以有效地解決該問(wèn)題的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成映射。

嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)，涉及到軟件和硬件的分別設(shè)計(jì)。硬件的設(shè)計(jì)，主要是需要考慮處理器的類型及數(shù)量，系統(tǒng)組成部件（包括處理器、存儲(chǔ)器、專用部件及可編程部件、I/O部件等）之間的互聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（即選擇通信部件，以什么樣的總線協(xié)議進(jìn)行系統(tǒng)各組成部件的互聯(lián)）。嵌入式計(jì)算機(jī)，由于其設(shè)計(jì)時(shí)間要求、應(yīng)用環(huán)境的限制，對(duì)它的設(shè)計(jì)成本、設(shè)計(jì)性能都有特殊的要求。

嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以是多種指標(biāo)的綜合，例如：處理速度（主要以任務(wù)的計(jì)算時(shí)間度量）、設(shè)計(jì)體積、設(shè)計(jì)成本、實(shí)時(shí)反應(yīng)能力、系統(tǒng)的功耗、可靠性與可信度等。由于嵌入式計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)本身的復(fù)雜性及特殊性，不同的設(shè)計(jì)要求，評(píng)價(jià)的方式方法對(duì)不同的設(shè)計(jì)過(guò)程各不相同，同時(shí)，對(duì)這些評(píng)價(jià)指標(biāo)的偏好程度及側(cè)重點(diǎn)也不相同。有的環(huán)境要求很苛刻的實(shí)時(shí)性，有的應(yīng)用場(chǎng)合要求很小的設(shè)計(jì)體積，有的要求在較小的設(shè)計(jì)成本下獲得盡可能快的處理速度等。因此，嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)與測(cè)量是復(fù)雜的。

本文主要就嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)方法，使用到的評(píng)測(cè)技術(shù)及用于設(shè)計(jì)過(guò)程中的評(píng)測(cè)基準(zhǔn)方法進(jìn)行分析，并對(duì)未來(lái)的嵌入式計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中用到的評(píng)測(cè)基準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行探討。

2 嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)性能測(cè)試指標(biāo)

對(duì)于嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，需要對(duì)構(gòu)成嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成部件，如嵌入式微處理器、編譯器、運(yùn)行庫(kù)等關(guān)鍵的系統(tǒng)構(gòu)件的評(píng)價(jià)性能特征，定義一系列的性能指標(biāo)。用于嵌入式計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)性能評(píng)測(cè)的常用指標(biāo)有以下幾種：

(1) 系統(tǒng)的執(zhí)行時(shí)間(Execution ime)和加速比(peed Up)

嵌入式計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)對(duì)于運(yùn)行的應(yīng)用程序執(zhí)行時(shí)間衡量，是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能測(cè)試中最重要的性能指標(biāo)。用于評(píng)測(cè)的基準(zhǔn)程序運(yùn)行時(shí)間，即基準(zhǔn)程序的運(yùn)行速度，直接反映了嵌入式系統(tǒng)的性能。這一性能指標(biāo)，主要由嵌入式微處理器、存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)和I/O系統(tǒng)的整體性能決定，同時(shí)，也與應(yīng)用程序向嵌入式計(jì)算機(jī)目標(biāo)處理器編譯過(guò)程有關(guān)。編譯器的優(yōu)化能力、支持程序運(yùn)行的運(yùn)行庫(kù)性能對(duì)應(yīng)用程序的運(yùn)行時(shí)間，有著密切的關(guān)系，同時(shí)，也受操作系統(tǒng)的開銷和同時(shí)運(yùn)行的其他用戶任務(wù)的影響。這一性能指標(biāo)，通常會(huì)選擇系統(tǒng)對(duì)應(yīng)用測(cè)試程序的最大峰值速度作為為度量的指標(biāo)。

通過(guò)對(duì)比測(cè)試，可以評(píng)測(cè)2個(gè)嵌入式系統(tǒng)及構(gòu)成系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)件設(shè)計(jì)的改進(jìn)加速比:

[JZ]peedUp=PerformanceNewestPerformanceOldest=ExecutionimeOldestExecutionimeNewest

(2) 代碼尺寸(Code ize)

代碼尺寸是指將應(yīng)用程序的源程序，由編譯器編譯后生成的二進(jìn)制代碼大小。嵌入式系統(tǒng)是資源受限的系統(tǒng)，它的內(nèi)存資源往往受應(yīng)用需求與成本的限制，要求應(yīng)用程序的目標(biāo)代碼在達(dá)到一定性能的條件下，盡可能降低代碼尺寸，以減少對(duì)有限內(nèi)存資源的占用量。通過(guò)編譯后的基準(zhǔn)測(cè)試程序代碼尺寸，可以反映微處理器的代碼壓縮性能和用于這種微處理器上編譯器的存儲(chǔ)優(yōu)化性能。

(3) 系統(tǒng)功耗(Energy Consumption)

目前的嵌入式系統(tǒng)，對(duì)于電源的要求也較為苛刻。由電池供電的嵌入式系統(tǒng)，一般都盡可能節(jié)省電源的要求。低功耗的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅節(jié)省了系統(tǒng)的電源耗費(fèi)成本，而且在很程度上可以有效地延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命。因此，對(duì)于系統(tǒng)的功耗評(píng)價(jià)，也是嵌入式系統(tǒng)的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。嵌入式系統(tǒng)的能量消耗主要由各芯片的工藝屬性和電路規(guī)模決定，受芯片電源管理控制。進(jìn)一步的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)入片上系統(tǒng)（ystem-on-a-Chip，oC）的設(shè)計(jì)時(shí)代后，系統(tǒng)的功耗就將會(huì)有硬件本身維持運(yùn)行所消耗的靜態(tài)功耗及進(jìn)行軟件任務(wù)的計(jì)算所表現(xiàn)出的系統(tǒng)芯片邏輯門翻轉(zhuǎn)而引起的動(dòng)態(tài)功耗。在目前普通的嵌入式計(jì)算機(jī)中，硬件芯片的功耗管理，可以最終通過(guò)指令序列和軟件編程控制，分別由編譯器指令調(diào)度和操作系統(tǒng)功耗管理模塊完成。嵌入式系統(tǒng)的功耗指標(biāo)，表征著嵌入式系統(tǒng)硬件、操作系統(tǒng)和編譯系統(tǒng)的省電屬性。

(4) 執(zhí)行的指令數(shù)(Instructions Executed)

執(zhí)行的指令數(shù)是應(yīng)用程序在一個(gè)時(shí)鐘周期或者機(jī)器周期中，嵌入式處理器可以執(zhí)行的指令個(gè)數(shù)。目前的嵌入式微處理器，可以使用基于RIC核的處理器，也可以是用于數(shù)字信號(hào)處理的DP處理器，也可能是多種異構(gòu)處理器組成的處理單元（Process Element）。RIC結(jié)構(gòu)的嵌入微處理器，大多數(shù)指令為單周期指令，在一個(gè)機(jī)器周期都可以處理完成。使用運(yùn)行于嵌入式系統(tǒng)中的測(cè)試基準(zhǔn)程序執(zhí)行的指令數(shù)，可以表征嵌入式系統(tǒng)中編譯器的速度優(yōu)化能力及微處理器完成指令運(yùn)算的運(yùn)行性能。

這些指標(biāo)，可以是每指令平均時(shí)鐘周期CPI(Cycles Per Instruction)、每時(shí)鐘執(zhí)行的平均指令數(shù)IPC(Instructions Per Cycle)、每秒執(zhí)行的百萬(wàn)指令數(shù)MIP(Millions of Instructions Per econd)等。這3個(gè)性能指標(biāo)的定義分別如下:

[JZ(Z]CPI=CyclesInstructionsExecuted

IPC=InstructionsExecutedCycles

MIP=InstructionsExecutedExecutionime[JZ)]

其中，Cycles是執(zhí)行應(yīng)用程序經(jīng)歷的時(shí)鐘節(jié)拍數(shù)。3種性能指標(biāo)都可以用于描述應(yīng)用程序的執(zhí)行效率，反映編譯器的速度優(yōu)化性能及嵌入式計(jì)算機(jī)的處理器核心的指令處理能力。

() 高速緩存未命中率(Cache Miss Rate)

[JZ]CacheMissRate=CacheMissCacheAccess

其中Cache Miss為Cache未命中數(shù)，Cache Access為Cache總的訪問(wèn)次數(shù)。緩存未命中率（Cache Miss Rate）表示在應(yīng)用程序執(zhí)行過(guò)程中，訪問(wèn)存儲(chǔ)器的性能，以及存儲(chǔ)器對(duì)處理器所需要使用到的指令、數(shù)據(jù)的高速支持能力，可以用來(lái)表征表示編譯器的數(shù)據(jù)分布、存儲(chǔ)器系統(tǒng)的組織和訪問(wèn)優(yōu)化能力。

在以上種性能指標(biāo)中，前3種可用于描述整個(gè)嵌入式系統(tǒng)、微處理器、編譯器、運(yùn)行庫(kù)的性能評(píng)測(cè)指標(biāo)，后2種主要用于評(píng)測(cè)編譯器的優(yōu)化性能。除此以外，某些嵌入式應(yīng)用還需要使用其他性能指標(biāo)，如總線/網(wǎng)絡(luò)帶寬(MBps)和浮點(diǎn)運(yùn)算速度(MFLOP)等。

3 嵌入式計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中的常用測(cè)試方法

嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用到的測(cè)試方法，可以是基于靜態(tài)分析的解析方法，也可以是進(jìn)行模擬仿真的方法，也可以是直接運(yùn)行應(yīng)用程序進(jìn)行測(cè)量的方法。

31 解析法

采用分析技術(shù)，假定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)參數(shù)與性能指標(biāo)參數(shù)之間存在某種關(guān)系，按工作負(fù)載的驅(qū)動(dòng)條件列出方程，用數(shù)學(xué)方法求解直接得出系統(tǒng)的性能。解析法采用的公式還是很完善，需要假設(shè)系統(tǒng)處于一系列理想狀態(tài)，一般用在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，結(jié)論的正確性需要經(jīng)過(guò)測(cè)量方法的驗(yàn)證。使用解析法，進(jìn)行系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)，需要完備的性能評(píng)價(jià)模型。這方面，由于設(shè)計(jì)的層次（板級(jí)設(shè)計(jì)、芯片級(jí)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)級(jí)oC設(shè)計(jì)等）不同，需要建立的評(píng)測(cè)模型也各不相同。往往會(huì)有面積的評(píng)測(cè)模型、功耗的評(píng)測(cè)模型等。

32 模擬法

按照被評(píng)價(jià)的系統(tǒng)的運(yùn)行特性建立一個(gè)系統(tǒng)模型，按照系統(tǒng)可能有的工作負(fù)載特性，建立工作負(fù)載模型并編制出模擬程序，在被評(píng)價(jià)系統(tǒng)上運(yùn)行模擬程序，并通過(guò)在其他的系統(tǒng)上運(yùn)行這一模擬程序，通過(guò)程序在不同系統(tǒng)運(yùn)行獲得的性能參數(shù)對(duì)比，就可以得出設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。模擬法也用于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段。軟件模擬的方法，往往會(huì)帶來(lái)的誤差，建立的工作負(fù)載模型不可能對(duì)結(jié)果具有相接的影響，使得這一方法得到的結(jié)果往往不能如實(shí)地反應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的真實(shí)性能。

33 測(cè)量方法

測(cè)量技術(shù)是對(duì)投入運(yùn)行的現(xiàn)有嵌入系統(tǒng)進(jìn)行直接測(cè)量，因此它的結(jié)論是真實(shí)、精確和可信的。分析、模擬技術(shù)是基于對(duì)以前的測(cè)量結(jié)果積累歸納得來(lái)的，所以說(shuō)測(cè)量是最基本的評(píng)價(jià)技術(shù)。測(cè)量方法需要相應(yīng)的系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境與工具，這樣的測(cè)試組成，可能是專門的測(cè)試硬件設(shè)備、軟件及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)。

測(cè)量方法要求得出精確的數(shù)值，就需要從概念上和具體的結(jié)構(gòu)上對(duì)待測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行大量的分析，設(shè)計(jì)專門的測(cè)量工具，根據(jù)需要考慮的因素和環(huán)境，進(jìn)行多次的反復(fù)測(cè)量并統(tǒng)計(jì)分析測(cè)量的結(jié)果，因此這一方法也是比較耗時(shí)的。

4 嵌入式計(jì)算機(jī)的性能測(cè)試原理及測(cè)試環(huán)境構(gòu)成

41 性能測(cè)試原理

嵌入式系統(tǒng)由硬件子系統(tǒng)和軟件子系統(tǒng)2部分組成。硬件子系統(tǒng)包括微處理器內(nèi)核、高速緩存、存儲(chǔ)器、外設(shè)接口等，這些邏輯功能部件通常集成在一個(gè)嵌入式處理器(Embedded Processor)中。軟件子系統(tǒng)包括嵌入式操作系統(tǒng)(RO)、中間件(Middle Ware)、嵌入式編譯器(Compiler)和運(yùn)行庫(kù)(Runtime Library)等。嵌入式應(yīng)用程序的可執(zhí)行代碼通常包括3部分：編譯應(yīng)用程序生成的目標(biāo)代碼、鏈接程序從運(yùn)行庫(kù)中提取的庫(kù)例程代碼和操作系統(tǒng)功能調(diào)用。一個(gè)嵌入式應(yīng)用程序(Application)的執(zhí)行時(shí)間(Execution ime)受上述多種因素的影響，可用以下函數(shù)描述:Executionime(Application)=f(EProcessor,RO,MiddleWare,Compiler,Library)

上述函數(shù)的個(gè)參數(shù)中，改變其中1個(gè)參數(shù)，保持其余4個(gè)參數(shù)不變，進(jìn)行性能測(cè)試，收集測(cè)試結(jié)果并進(jìn)行對(duì)比分析，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)嵌入式系統(tǒng)和關(guān)鍵構(gòu)件的性能測(cè)試。主要測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)試方法如下:

(1) 改變Embedded Processor，保持其他參數(shù)不變，并比較測(cè)試結(jié)果，可以評(píng)測(cè)不同嵌入式微處理器的性能差異;(2) 改變RO，保持Processor不變，以評(píng)測(cè)不同RO的性能差異;

(3) 改變Compiler，保持其他參數(shù)不變，可評(píng)測(cè)嵌入式編譯系統(tǒng)編譯優(yōu)化能力;

(4) 改變Library，保持其他參數(shù)不變，可以評(píng)測(cè)不同運(yùn)行庫(kù)的性能;

() 比較兩個(gè)個(gè)嵌入式平臺(tái)的性能指標(biāo)，可以評(píng)測(cè)二者的性能差異;

(6) 將執(zhí)行測(cè)試基準(zhǔn)程序獲得的性能指標(biāo)與嵌入式應(yīng)用要求的性能指標(biāo)進(jìn)行比較，可以評(píng)測(cè)嵌入式系統(tǒng)性能是否滿足應(yīng)用需求。

42 性能評(píng)測(cè)環(huán)境

嵌入式系統(tǒng)性能評(píng)測(cè)環(huán)境，通常包括用于嵌入式系統(tǒng)評(píng)測(cè)的測(cè)試主機(jī)和將要被測(cè)評(píng)的嵌入式系統(tǒng)，基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

測(cè)試主機(jī)運(yùn)行測(cè)試管理控制程序，控制性能測(cè)試過(guò)程的執(zhí)行，編譯、加載和啟動(dòng)性能測(cè)試基準(zhǔn)程序，收集性能數(shù)據(jù)，分析測(cè)試結(jié)果，生成測(cè)試報(bào)告。被測(cè)評(píng)的嵌入式系統(tǒng)則運(yùn)行下載的測(cè)試基準(zhǔn)程序，測(cè)定和采集性能數(shù)據(jù)，并通過(guò)測(cè)試反饋給測(cè)試主機(jī)。兩者之間通過(guò)某種連接(如串口、以太網(wǎng)等)方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信與交互。

43 性能測(cè)試過(guò)程

建立好測(cè)試環(huán)境后，性能測(cè)試過(guò)程描述如下:

(1) 用戶確定測(cè)試項(xiàng)目、選擇性能測(cè)試基準(zhǔn)和被測(cè)嵌入式平臺(tái)，測(cè)試管理控制程序建立測(cè)試主機(jī)與被測(cè)嵌入式系統(tǒng)之間的通信連接、啟動(dòng)測(cè)試；

(2) 測(cè)試管理控制程序選擇，設(shè)置編譯優(yōu)化選項(xiàng)，選擇測(cè)試環(huán)境構(gòu)件，調(diào)用嵌入式編譯器編譯基準(zhǔn)測(cè)試程序；

(3) 通過(guò)測(cè)試，將測(cè)試基準(zhǔn)程序下載到被測(cè)嵌入式系統(tǒng)，并控制完成基準(zhǔn)測(cè)試程序的運(yùn)行；

(4) 性能數(shù)據(jù)采集監(jiān)視基準(zhǔn)測(cè)試程序的執(zhí)行，測(cè)試和采集與性能指標(biāo)相關(guān)的性能數(shù)據(jù)；

() 測(cè)試將測(cè)試結(jié)果和性能數(shù)據(jù)發(fā)回測(cè)試主機(jī)；

(6) 測(cè)試管理控制程序調(diào)用性能分析程序，分析和處理測(cè)試結(jié)果和性能數(shù)據(jù)，生成測(cè)試報(bào)告。

性能基準(zhǔn)程序測(cè)試方法

在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中用到的性能基準(zhǔn)程序，是以單個(gè)某一領(lǐng)域典型的一個(gè)計(jì)算任務(wù)或者一組計(jì)算任務(wù)采用某種語(yǔ)言編寫的程序的形式出現(xiàn)，它可以用來(lái)度量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或構(gòu)件性能的在某一領(lǐng)域的典型計(jì)算性能。用來(lái)進(jìn)行性能評(píng)測(cè)的基準(zhǔn)程序，可以稱為工作負(fù)載。在基準(zhǔn)程序中，必須明確規(guī)定所選用的基準(zhǔn)程序及其特性、運(yùn)行方式，并規(guī)定評(píng)估指標(biāo)體系。一般需要重復(fù)多次運(yùn)行基準(zhǔn)程序，對(duì)獲取的性能指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后，才能獲得有意義的評(píng)測(cè)結(jié)果。

性能基準(zhǔn)程序評(píng)價(jià)法是采用軟件的方法評(píng)測(cè)系統(tǒng)的性能，其較高的靈活性、較低成本加上易于在線實(shí)現(xiàn)的特性，使這一方法成為普遍流行的評(píng)測(cè)方法。但是通過(guò)軟件得到的測(cè)量結(jié)果精度較低，并且執(zhí)行基準(zhǔn)程序會(huì)影響系統(tǒng)的性能，進(jìn)而影響結(jié)果的可靠性?；谲浖蝿?wù)的軟件方法，進(jìn)行測(cè)試時(shí)，不可避免地占用到系統(tǒng)上的有限資源，所以干擾度大、精度低、分辨率低，但是同時(shí)，具有靈活性高、成本低、安裝使用方便的特點(diǎn)。這一方法，不適用于測(cè)量精度要求很高的系統(tǒng)參數(shù)。在構(gòu)建測(cè)量工具環(huán)境時(shí)，應(yīng)發(fā)揮軟件測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，注重于功能的測(cè)試，考慮選用實(shí)際的應(yīng)用程序或與它們功能相同的專用測(cè)試程序。這樣，可以彌補(bǔ)硬件方法所不能解決的問(wèn)題缺點(diǎn)。

性能基準(zhǔn)程序測(cè)試系統(tǒng)性能的常見方法有：時(shí)鐘頻率、指令執(zhí)行速度、等效指令速度方法、核心程序法、綜合程序法、應(yīng)用程序法等。時(shí)鐘頻率、指令執(zhí)行速度、等效指令速度法屬于計(jì)算機(jī)發(fā)展初期階段常用的手段，隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，這幾類方法不能反映系統(tǒng)的整體性能；核心程序法、綜合程序法占用內(nèi)存空間較小，在有Cache的系統(tǒng)中只能測(cè)量系統(tǒng)的CPU性能。

用于計(jì)算機(jī)性能評(píng)測(cè)的基準(zhǔn)程序法可以分為兩種：測(cè)量系統(tǒng)級(jí)參數(shù)(如響應(yīng)時(shí)間、上下文切換時(shí)間等)的微觀基準(zhǔn)程序，以計(jì)算任務(wù)提供的工作負(fù)載、通過(guò)工作負(fù)載的運(yùn)行得到待測(cè)系統(tǒng)宏觀方面參數(shù)(如任務(wù)執(zhí)行時(shí)間)的宏觀基準(zhǔn)程序。以被測(cè)試對(duì)象來(lái)對(duì)基準(zhǔn)程序分類，經(jīng)常把性能基準(zhǔn)程序分為通用性能基準(zhǔn)程序與實(shí)時(shí)性能基準(zhǔn)程序，通用性基準(zhǔn)程序針對(duì)一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)性能基準(zhǔn)程序針對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。

從系統(tǒng)角度看,一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的主要構(gòu)件是微處理機(jī)、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件(包括開發(fā)工具) 。這樣,嵌入式系統(tǒng)的性能基準(zhǔn)程序可分為如下3 類：

(1)面向微處理機(jī)的基準(zhǔn)程序,主要是為了幫助設(shè)計(jì)人員合理地選擇嵌入式微控制器、通用微處理機(jī)或DP；

(2)面向操作系統(tǒng)的基準(zhǔn)程序,幫助設(shè)計(jì)人員了解操作系統(tǒng)的量化性能指標(biāo)；

(3)面向?qū)ｉT應(yīng)用的基準(zhǔn)程序,幫助設(shè)計(jì)人員確定最終目標(biāo)系統(tǒng)的性能。在嵌入式系統(tǒng)中，由于面向微處理機(jī)的基準(zhǔn)程序和面向操作系統(tǒng)的基準(zhǔn)程序極大地依賴于應(yīng)用領(lǐng)域，因此，面向?qū)ｉT應(yīng)用的基準(zhǔn)程序相對(duì)來(lái)講用的就比較少。這一方面，在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)越來(lái)越成熟的情況下，會(huì)在不久的將來(lái)有所改變。

1 通用性能基準(zhǔn)程序

11 PEC

PEC (the tandard Performance Evaluation Corporation)是為了建立、維護(hù)并許可一組被標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)的性能基準(zhǔn)程序的非盈利性組織［3，4］，該組性能基準(zhǔn)程序主要用于評(píng)測(cè)最新的高性能計(jì)算機(jī)，以對(duì)VAX11/780機(jī)的測(cè)試結(jié)果作為基數(shù)，其他計(jì)算機(jī)的測(cè)試結(jié)果以相對(duì)于這個(gè)基數(shù)的比率來(lái)表示。PEC性能基準(zhǔn)程序分為CPU、高性能計(jì)算、圖形應(yīng)用、Java客戶/服務(wù)器、郵件服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)、網(wǎng)站服務(wù)器幾大類。

CPU2000是PEC中測(cè)量CPU功能的最新版性能基準(zhǔn)程序組，目的是為不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算密集型的工作負(fù)載提供性能評(píng)估的測(cè)量工具，PEC CPU 2000包含2組性能基準(zhǔn)程序：CIN2000測(cè)量比較計(jì)算密集型定點(diǎn)運(yùn)算，CFP2000測(cè)量比較計(jì)算密集型浮點(diǎn)運(yùn)算。最新版本為CPU2000 V13。 CPU2000為被測(cè)系統(tǒng)提供性能參數(shù)，主要測(cè)量系統(tǒng)的處理器、內(nèi)存以及編譯器性能。

12 PC

PC (ransaction Processing Council)成立于1988年［］，已有40多個(gè)成員，PC系列基準(zhǔn)是現(xiàn)在流行的商業(yè)基準(zhǔn)組，主要服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)企業(yè)都派代表加入了這一組織，用于評(píng)測(cè)計(jì)算機(jī)的事務(wù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)處理、企業(yè)管理與決策支持等方面的性能。PC不給出基準(zhǔn)程序的代碼，而只給出基準(zhǔn)程序的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(tandard pecification)。任何廠家或其他測(cè)試者都可以根據(jù)規(guī)范，最優(yōu)地構(gòu)造出自己的系統(tǒng)(測(cè)試平臺(tái)和測(cè)試程序)。1989年以來(lái)相繼發(fā)表的PC基準(zhǔn)測(cè)試程序包括PC-A,PC-B,PC-C,PC-D,PC-W,PC-R和PC-等。其中PC-A用于在線事務(wù)處理下更新密集的數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境下的性能測(cè)試，PC-B用于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及運(yùn)行它的操作系統(tǒng)的核心性能測(cè)試，PC-C則用于在線事務(wù)處理測(cè)試。有2種評(píng)價(jià)指標(biāo):吞吐率(hroughput，tpmC)、性價(jià)比(Price/Performance，Price/tpmC)。tpmC定義:PC-C的吞吐量，按有效PC-C配置期間每分鐘處理的平均交易次數(shù)測(cè)量，至少要運(yùn)行12 min。PC-D用于決策支持系統(tǒng)測(cè)試，PC-是基于PC-D基礎(chǔ)上決策支持基準(zhǔn)測(cè)試，PC-W是用于電子商務(wù)應(yīng)用軟件測(cè)試。

13 Whetstone

它是用FORRAN語(yǔ)言編寫的綜合性測(cè)試程序，主要包括浮點(diǎn)運(yùn)算、整數(shù)算術(shù)運(yùn)算、功能調(diào)用、數(shù)組變址、條件轉(zhuǎn)移、超越函數(shù)，測(cè)試結(jié)果用單位Kwips表示，1Kwips表示機(jī)器每秒鐘能執(zhí)行1 000條Whetstone指令。在實(shí)時(shí)性能基準(zhǔn)程序artstone中被調(diào)用。

第4篇：計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：立體封裝；SIP；堆疊；嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模塊

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.1.010

目前大部分集成電路均采用平面封裝形式，即在同一個(gè)平面內(nèi)集成單個(gè)芯片的封裝技術(shù)。由于受到面積的限制難以在同一平面上集成多個(gè)芯片。所謂立體封裝是一項(xiàng)近幾年來(lái)新興的一種集成電路封裝技術(shù)，突破了傳統(tǒng)的平面封裝的概念；它是在三維立體空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)單個(gè)封裝體內(nèi)堆疊多個(gè)芯片（已封裝芯片或裸片）的封裝技術(shù)（如圖1所示）。近些年來(lái)隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在各類系統(tǒng)級(jí)電子產(chǎn)品中得以廣泛應(yīng)用。各類移動(dòng)設(shè)備、手持設(shè)備、民用電子產(chǎn)品的操作和控制越來(lái)越依賴于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而且要求系統(tǒng)不僅具有較高的性能，而且還要具有占用空間小、低功耗等特點(diǎn)。這就給嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提出了更高的要求。SIP立體封裝芯片由于其集成度高，占用空間小，功耗低等特點(diǎn)，在未來(lái)的電子設(shè)備中將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

立體封裝芯片的主要特點(diǎn)

（1）集成密度高，可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量的倍增，組裝效率可達(dá)200%以上；它使單個(gè)封裝體內(nèi)可以堆疊多個(gè)芯片，可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量的倍增，比如對(duì)SRAM、SDRAM、FLASH、EEPROM進(jìn)行堆疊，可以使存儲(chǔ)容量提高8～10倍；

（2）單體內(nèi)可實(shí)現(xiàn)不同類型的芯片堆疊，從而形成具有不同功能的高性能系統(tǒng)級(jí)芯片，比如將CPU、SRAM、FLASH等芯片經(jīng)立體封裝后，形成一個(gè)小型計(jì)算機(jī)機(jī)系統(tǒng)，從而形成系統(tǒng)芯片（SIP）封裝新思路；

（3）芯片間的互連線路顯著縮短，信號(hào)傳輸?shù)酶烨宜芨蓴_更??；提高了芯片的性能，并降低了功耗；

（4）大幅度的節(jié)省PCB占用面積，可以使產(chǎn)品體積大幅度縮??；

（5）該技術(shù)可以對(duì)基于晶圓級(jí)立體封裝的芯片進(jìn)行再一次立體封裝，其組裝效率可隨著被封裝芯片的密度增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，因此是一項(xiàng)極具發(fā)展?jié)摿Χ宜坪醪粫?huì)過(guò)時(shí)的技術(shù)。

立體封裝芯片技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

隨著IC器件尺寸不斷縮小和運(yùn)算速度的不斷提高，封裝技術(shù)已成為極為關(guān)鍵的技術(shù)。封裝形式的優(yōu)劣已影響到IC器件的頻率、功耗、復(fù)雜性、可靠性和單位成本。集成電路封裝的發(fā)展，一直是伴隨著封裝芯片的功能和元件數(shù)的增加而呈遞進(jìn)式發(fā)展。封裝技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了多次變遷，從DIP、SOP、QFP、MLF、MCM、BGA到CSP、SIP，技術(shù)指標(biāo)越來(lái)越先進(jìn)。封裝技術(shù)的發(fā)展已從連接、組裝等一般性生產(chǎn)技術(shù)逐步演變?yōu)閷?shí)現(xiàn)高度多樣化電子信息設(shè)備的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。目前封裝的熱點(diǎn)技術(shù)為高功率發(fā)光器件封裝技術(shù)、低成本高效率圖像芯片封裝技術(shù)、芯片凸點(diǎn)和倒裝技術(shù)、高可靠低成本封裝技術(shù)、BGA基板封裝技術(shù)、MCM多芯片組件封裝技術(shù)、四邊無(wú)引腳封裝技術(shù)、CSP封裝技術(shù)、SIP封裝技術(shù)等。

立體封裝被業(yè)界普遍看好，立體封裝的代表產(chǎn)品是系統(tǒng)級(jí)封裝（SIP）。SIP實(shí)際上就是一系統(tǒng)級(jí)的多芯片封裝，它是將多個(gè)芯片和可能的無(wú)源元件集成在同一封裝內(nèi)，形成具有系統(tǒng)功能的模塊，因而可以實(shí)現(xiàn)較高的性能密度、更高的集成度、更低的成本和更大的靈活性。立體封裝技術(shù)是目前封裝業(yè)的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。

控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員所面臨的挑戰(zhàn)是如何能實(shí)現(xiàn)高性能、高可靠、小型化，希望所采用的新一代器件能比前一代產(chǎn)品的尺寸更小、同時(shí)擁有更多、更強(qiáng)的功能。半導(dǎo)體業(yè)界正在這一領(lǐng)域努力，希望在進(jìn)一步提高器件功能的同時(shí)，獲得更小尺寸的器件封裝結(jié)構(gòu)，同時(shí)又能維持、甚至降低器件的整體成本。實(shí)踐證明，三維集成的成本要比對(duì)芯片進(jìn)行持續(xù)縮小的工程成本要低，因此，立體封裝是實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化的理想技術(shù)途徑，這是驅(qū)動(dòng)立體封裝技術(shù)發(fā)展的主要因素。

立體封裝主要有三種類型，即埋置型立體封裝、有源基板型立體封裝、和疊層型立體封裝。當(dāng)前，實(shí)現(xiàn)這三類立體封裝主要有三種途徑：一種是在各類基板內(nèi)或多層布線介質(zhì)層中“埋置”R、C 或IC 等元器件，最上層再貼裝SMC 和SMD 來(lái)實(shí)現(xiàn)立體封裝，這種結(jié)構(gòu)稱為埋置型立體封裝；第二種是在硅圓片規(guī)模集成（WSI）后的有源基板上再實(shí)行多層布線，最上層再貼裝SMC 和SMD，從而構(gòu)成立體封裝，這種結(jié)構(gòu)稱為有源基板型立體封裝；第三種是在平面封裝的基礎(chǔ)上，把多個(gè)裸芯片、封裝芯片、多芯片組件甚至圓片進(jìn)行疊層互連，構(gòu)成立體封裝，這種結(jié)構(gòu)稱作疊層型立體封裝。目前只有第三種方式進(jìn)入了實(shí)用階段，而且掌握第三種立體封裝技術(shù)的公司很有限，國(guó)外主要是法國(guó)3D PLUS公司、美國(guó)VCI公司，國(guó)內(nèi)僅有江蘇長(zhǎng)電公司和珠海歐比特公司。

立體封裝技術(shù)其核心是要在有限的空間內(nèi)合理解決芯片之間的互連問(wèn)題，目前疊層型立體封裝的主要互連技術(shù)有以下三種方式：

（1）在采用晶圓（裸片）堆疊放置的封裝方式時(shí)，目前所用的互連技術(shù)是在焊區(qū)間使用引線鍵合的方法。隨著芯片尺寸的縮小，引線鍵合方法受到了空間的限制，這主要是由于鍵合引線數(shù)量和密度，或是重疊式芯片制造而引起的。而鍵合引線的密度也會(huì)導(dǎo)致傳輸上的干擾和電子寄生。

（2）作為引線鍵合的一種替代技術(shù)，形成穿透硅圓片的通孔結(jié)構(gòu)可以大大縮短互連的距離，從而消除了芯片疊層在數(shù)量上的限制。這種采用直接互連的方法能提高器件的工作速度，該技術(shù)方法通常被稱作為硅片貫穿孔（TSV）技術(shù)，但目前由于采用該項(xiàng)技術(shù)的工程成本很高，還不能利用該技術(shù)進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

（3）標(biāo)準(zhǔn)封裝堆疊（TSOP堆疊）和柔性PCB混合堆疊封裝技術(shù)是三維立體封裝是一種近些年來(lái)新興的立體封裝技術(shù)，其特色是將已封裝的芯片（例如TSOP芯片）通過(guò)堆疊或柔性PCB堆疊后進(jìn)行灌封，在經(jīng)過(guò)切割成型、表面處理、激光雕刻實(shí)現(xiàn)芯片之間的互連；該技術(shù)具有很高的靈活性和適應(yīng)性。值得一提的是，該技術(shù)可以對(duì)基于晶圓級(jí)立體封裝的芯片進(jìn)行再一次立體封裝，因此是一項(xiàng)極具發(fā)展?jié)摿Χ宜坪醪粫?huì)過(guò)時(shí)的技術(shù)。

SIP立體封裝技術(shù)在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于航空、航天、工業(yè)控制、消費(fèi)類電子等領(lǐng)域。

在航空、航天領(lǐng)域的箭載、船載、機(jī)載電子系統(tǒng)中，目前均采用開放式分布計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，大部分的節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)為嵌入式計(jì)算機(jī)。隨著箭載、船載、機(jī)載電子系統(tǒng)功能越來(lái)越強(qiáng)大，系統(tǒng)更復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)的數(shù)量也在逐步增加，勢(shì)必造成電子系統(tǒng)的重量增加，從而導(dǎo)致動(dòng)力系統(tǒng)的負(fù)荷增加，而需大幅度提升發(fā)動(dòng)機(jī)的推力，使火箭、飛船、飛機(jī)的整體重量增加。最終將導(dǎo)致成本大幅度提升。因此，有效降低航空、航天領(lǐng)域的箭載、船載、機(jī)載電子系統(tǒng)中的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重量尤為重要，如何減小嵌入式計(jì)算機(jī)的體積和重量也越來(lái)越受到航空、航天領(lǐng)域設(shè)計(jì)人員的關(guān)注。

在工業(yè)控制及民用消費(fèi)類電子領(lǐng)域，各種手持設(shè)備如掌上電腦、移動(dòng)通信設(shè)備、各類手持機(jī)等都依賴于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。如何較小嵌入式計(jì)算機(jī)的體積，是手持設(shè)備提升性能，降低成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。

近些年來(lái)，隨著集成電路的集成度越來(lái)越高，嵌入式計(jì)算機(jī)芯片的功能越來(lái)越強(qiáng)大，可集成存儲(chǔ)器、串口、網(wǎng)口、USB、SPI、I2C等多種外設(shè)及接口，但由于嵌入式計(jì)算機(jī)芯片本身難以實(shí)現(xiàn)功率器件及大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的集成，因此在使用過(guò)程中接口的功率驅(qū)動(dòng)電路以及大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)還需依賴平面板級(jí)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就給進(jìn)一步提高嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集成度，降低體積帶來(lái)一定的限制。隨著SIP立體封裝技術(shù)的出現(xiàn)，為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)一步集成創(chuàng)造了條件。SIP立體封裝技術(shù)可改變嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳統(tǒng)的平面板級(jí)設(shè)計(jì)模式，將嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器、存儲(chǔ)器、功率驅(qū)動(dòng)接口等在三維空間內(nèi)進(jìn)行集成，可有效降低器件對(duì)PCB板的占用面積，從而大幅度降低嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體積，減輕電子系統(tǒng)的整體重量，降低整體設(shè)備的成本。

SIP立體封裝嵌入式計(jì)算機(jī)模塊簡(jiǎn)介

SiP微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)芯片是一種具有大容量存儲(chǔ)及多種外設(shè)接口的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)芯片；其內(nèi)部不僅可集成微處理器、大容量的SRAM、FLASH或SDRAM，而且還可集成UART、GPIO、I2C、SPI、網(wǎng)絡(luò)等多種接口，使之構(gòu)成一個(gè)功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

在芯片設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下按照系統(tǒng)各部分的功能，將系統(tǒng)劃分為處理器層、存儲(chǔ)器層、外設(shè)接口層等。各層在垂直方向上進(jìn)行堆疊，再將各層之間需要連接的信號(hào)互連起來(lái)，最終構(gòu)成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模塊（如圖2所示）。采用SIP立體封裝技術(shù)構(gòu)成的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模塊，和傳統(tǒng)的平面板級(jí)系統(tǒng)節(jié)省PCB占用面積達(dá)80%以上，可大幅度縮小嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體積和重量。而且由于系統(tǒng)各部分之間的連接線路大幅縮短，從而系統(tǒng)的運(yùn)行速度、抗干擾特性、功耗等均有顯著改善，可靠性大幅度提升。

珠海歐比特公司根據(jù)航空、航天領(lǐng)域的需求，開發(fā)了基于SIP立體封裝技術(shù)的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模塊。該模塊集成了SPARC V8架構(gòu)的S698-T SOC芯片、SRAM、FLASH ROM、1553B總線接口、ARINC429總線接口、RS232接口、GPIO、AD轉(zhuǎn)換接口等。用戶僅需要很少的外部元件（電源、接插件）即可作為1553B總線節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)使用（其結(jié)構(gòu)如圖3所示）。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模塊預(yù)留了外部總線接口，用戶可方便地進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展設(shè)計(jì)。該模塊可以替代原來(lái)的一塊或數(shù)塊電路板，甚至可以替代原來(lái)的一臺(tái)計(jì)算機(jī)。

該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模塊采用四層堆疊結(jié)構(gòu)，采用144腳QFP封裝，外形尺寸如圖4所示。

（1）第一層主要包括：處理器、晶振、內(nèi)核電源轉(zhuǎn)換芯片等；

（ 2 ）第二層主要包括：2片1M×16bit 數(shù)據(jù)SRM；

（ 3 ）第三層主要包括：1片2M×16bit程序FLASH；

（4）第四層主要包括：1553B電平轉(zhuǎn)換、RS232電平轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)復(fù)位電路等。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，SIP立體封裝是一項(xiàng)新興的立體封裝技術(shù)，雖然目前該技術(shù)還處于初期發(fā)展階段，其產(chǎn)品應(yīng)用還局限于航空、航天、軍事及高端工業(yè)控制領(lǐng)域，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，材料成本和生產(chǎn)效率的逐步提高，未來(lái)幾年內(nèi)，將廣泛應(yīng)用于各類嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]珠海歐比特控制工程股份有限公司. VDS25632VQ12使用說(shuō)明書. 2011.

第5篇：計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：小學(xué) 信息技術(shù) 課題 預(yù)算 時(shí)間

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-2117（2014）12-0-01

目前，在很多小學(xué)每周只開設(shè)了1節(jié)信息技術(shù)課，如何在有效的時(shí)間內(nèi)，不但完成課堂教學(xué)目標(biāo)，還能有時(shí)間進(jìn)行教學(xué)研究呢？這就要充分去“預(yù)算”時(shí)間。

1 為什么要做信息技術(shù)教學(xué)研究

著名心理學(xué)家、教育家林崇德教授在一次學(xué)術(shù)報(bào)告中提出了“教師參加教育科學(xué)研究，是提高自身素質(zhì)的重要途徑”的觀點(diǎn)。在小學(xué)信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)研究，不是因?yàn)閯e的學(xué)科有課題了，我們也要去做。而是因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)教師，需要專業(yè)發(fā)展，進(jìn)行教學(xué)研究就是為了教師自身的不斷成長(zhǎng)，為了“打鐵還有自身硬”，為了“輕裝上陣、游刃有余”。

魏書生有一個(gè)重要理念就是“一件事情有一千種解決的方法”，話雖然夸張，道理卻顯而易見，教師投身教育教學(xué)，不進(jìn)行教學(xué)研究，只能重復(fù)著“昨天的故事”，劃“昨日的破船”，“一件事情只有一個(gè)做法”。這樣，信息技術(shù)教學(xué)工作怎么會(huì)越來(lái)越順手？壓力怎么會(huì)越來(lái)越減輕？特別是小學(xué)信息技術(shù)教師為了自身的需要，應(yīng)該投身于教學(xué)研究之中。在教育教學(xué)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、研究問(wèn)題，最終找到科學(xué)的方法從而解決問(wèn)題。

2 小學(xué)信息技術(shù)課題研究怎樣“預(yù)算”時(shí)間

首先，要樹立“做時(shí)間的主人”的思想理念。作為一名小學(xué)信息技術(shù)教師，首要任務(wù)是進(jìn)行學(xué)校的信息技術(shù)教學(xué)工作，還要兼任一些其他工作，如隨時(shí)幫助其他教師解決計(jì)算機(jī)使用方面的問(wèn)題，完成全校信息技術(shù)設(shè)備的維護(hù)，下班后還有可能被“請(qǐng)”去修理計(jì)算機(jī)。這樣一來(lái)，小學(xué)信息技術(shù)教師的時(shí)間會(huì)被分得十分凌亂，以致無(wú)法靜下心來(lái)思考信息技術(shù)教學(xué)方面的問(wèn)題。解決方法是“做時(shí)間的主人”。把每周的時(shí)間提前規(guī)劃好，什么時(shí)候進(jìn)行課題研究，什么時(shí)候解決同事的難題，全都寫到工作日記上，按時(shí)完成自己設(shè)計(jì)好的課題工作。

其次，要善于合作交流，成為控制時(shí)間的能手。

2.1 要取得學(xué)生家長(zhǎng)的支持

進(jìn)行小學(xué)信息技術(shù)課題研究，離不開學(xué)生家長(zhǎng)的支持。特別是學(xué)生要付出一些玩耍的時(shí)間，配合教師進(jìn)行課題研究。因此，當(dāng)決定做課題時(shí)，一定要讓學(xué)生及家長(zhǎng)知道你的課題研究的目的和需要他們配合的業(yè)余時(shí)間、內(nèi)容。得到了學(xué)生和家長(zhǎng)在時(shí)間上的支持，課題研究就有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如，我在課題“小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中提高學(xué)生動(dòng)手能力的新探索”研究時(shí)，實(shí)驗(yàn)中需要學(xué)生在家庭中每天利用20分鐘來(lái)動(dòng)手練習(xí)，這就需要學(xué)生及家長(zhǎng)的大力支持配合。

2.2 要得到專家、領(lǐng)導(dǎo)和同事的幫助

一個(gè)課題最終是否成功，在于做的課題是否得到專家的認(rèn)可，是否有推廣的經(jīng)驗(yàn)。因此，在進(jìn)行課題研究時(shí)還要與教研員、科研專家溝通。盡可能獲得他們的指點(diǎn)，使研究的課題更具有嚴(yán)密性。

一個(gè)課題能夠成功，離不開學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、同事的幫助。在自己樹立“做時(shí)間的主人”的思想理念后，還需要時(shí)間進(jìn)行理論、實(shí)踐的指導(dǎo)……因此，在做課題“小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中提高學(xué)生動(dòng)手能力的新探索”研究時(shí)，我主動(dòng)地把研究中遇到的困難與同組的教師，甚至是不同學(xué)科的老師交流、溝通，盡可能得到別人的幫助和支持。擬定課題方案、實(shí)施計(jì)劃后，與大家交流，大家發(fā)表自己的看法，有助于方案、實(shí)施計(jì)劃的完善，使研究的內(nèi)容操作起來(lái)更順暢。

2.3 要獲得家人的理解

雖然已經(jīng)樹立“做時(shí)間的主人”的思想理念，但小學(xué)信息技術(shù)教師太忙了，要依靠在學(xué)校里的時(shí)間做課題研究難度大，只有回家后利用在晚上的時(shí)間才能靜下心來(lái)，寫一些教育教學(xué)心得，還有在課題立項(xiàng)和結(jié)題時(shí)都要回家看書、寫文章。因此，要取得家人的理解。

2.4 工作與課題研究相結(jié)合，工作即是課題研究

第6篇：計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件；嵌入式實(shí)時(shí)軟件；實(shí)踐應(yīng)用

在嵌入式技術(shù)推出之后便得到了人們的高度關(guān)注，原因在于嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件中可以對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件有較強(qiáng)的依賴性，并且能夠在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中合理控制硬件和軟件，保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間良好運(yùn)行[1]。由此，可以確定計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用是非常適合的，不僅能改善計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用效果，還說(shuō)明了計(jì)算機(jī)軟件良好的應(yīng)用前景。所以，計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的實(shí)踐應(yīng)用是非常有意義的。

1計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)運(yùn)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件概述

1.1特點(diǎn)

嵌入式實(shí)時(shí)軟件可以運(yùn)用在計(jì)算機(jī)軟件的預(yù)測(cè)指令執(zhí)行、動(dòng)態(tài)分配、緩存機(jī)制等設(shè)計(jì)中，以此來(lái)提升計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性和實(shí)時(shí)處理功能。當(dāng)然，嵌入式實(shí)時(shí)軟件之所以能夠在計(jì)算機(jī)軟件中充分發(fā)揮作用，主要是其核心嵌入式微處理器可以實(shí)時(shí)支持軟件系統(tǒng)的多任務(wù)，且在短時(shí)間內(nèi)快速中斷，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)操作及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)。嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，包括軟件部分和硬件部分，在嵌入式微處理器的作用下，軟件與硬件之間可以交互，促使計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)具有修復(fù)功能、檢測(cè)功能等，從而大大提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用性[2]。

1.2應(yīng)用原理

嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件中之所以能夠有效應(yīng)用，主要是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和實(shí)時(shí)處理技術(shù)相融合，如此可以形成CORBA模型，加之嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件中可以遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)等作用的支持，使得計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以合理地運(yùn)用CORBA模型，進(jìn)而科學(xué)、合理地規(guī)劃計(jì)算機(jī)軟件的個(gè)各方面，促使計(jì)算機(jī)軟件充分發(fā)揮作用。

1.3嵌入式軟件的技術(shù)特征

基于以上對(duì)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的概述，確定嵌入式實(shí)時(shí)軟件具有以下技術(shù)特征。

1.4可靠性

相對(duì)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，嵌入式實(shí)時(shí)軟件是一種操作方式，在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件，可以提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的可靠性。因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中的嵌入式實(shí)時(shí)軟件可以結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的實(shí)際情況，對(duì)系統(tǒng)操作任務(wù)進(jìn)行合理分配與調(diào)整，并且有效地強(qiáng)化計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，如此可以使計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)任務(wù)[3]。

1.5系統(tǒng)可靠性

只有安全的工作環(huán)境，嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，才能保證計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)安全、可靠；反之，將會(huì)影響嵌入式實(shí)施軟件系統(tǒng)的工作效果。所以，為了保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)運(yùn)行中充分發(fā)揮作用，一定要設(shè)置安全的、良好的外界環(huán)境。

1.6時(shí)限性

時(shí)限性是嵌入式實(shí)時(shí)軟件非常重要的技術(shù)特征之一。主要表現(xiàn)為，在符合時(shí)限要求的情況下，嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)才能夠嚴(yán)格地控制時(shí)限，合理地調(diào)節(jié)軟件和硬件，促使兩者科學(xué)、合理地應(yīng)用。如若不符合時(shí)限要求，那么嵌入式實(shí)時(shí)軟件在處理計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)任務(wù)時(shí)將難以嚴(yán)格控制時(shí)限，使得計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)各項(xiàng)任務(wù)無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。

2計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用

基于以上對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的了解，在計(jì)算機(jī)的軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中要想科學(xué)、合理地應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件，就要注意強(qiáng)化設(shè)計(jì)以下方面。

2.1開發(fā)流程

出于保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件中充分發(fā)揮作用的考慮，在具體設(shè)置嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用的開發(fā)流程時(shí)應(yīng)當(dāng)基于簡(jiǎn)易性和優(yōu)越性出發(fā)，科學(xué)、合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。具體的嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用開發(fā)流程為：首先是基于計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)應(yīng)用要求，分析計(jì)算機(jī)軟件需要具備的功能，進(jìn)而進(jìn)一步解析嵌入式實(shí)時(shí)軟件。其次，基于嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用需要，科學(xué)合理地進(jìn)行嵌入式軟件設(shè)計(jì)和代碼生成。再次，在嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)方案完成之后對(duì)其應(yīng)用測(cè)試，確定依據(jù)此設(shè)計(jì)方案所設(shè)置的嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用效果能否滿足計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)應(yīng)用需要。最后，在確定嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)方案符合應(yīng)用要求的情況下將嵌入式實(shí)時(shí)軟件有效地應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)當(dāng)中。按照以上開發(fā)流程來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)開發(fā)，的確能夠使嵌入式實(shí)時(shí)軟件有效地應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中，并且在系統(tǒng)中充分發(fā)揮作用，提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用有效性、可靠性、穩(wěn)定性[4]。

2.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)

計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用是一項(xiàng)比較有難度且容易出現(xiàn)問(wèn)題的工作。為了保證基于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)方案合理、有效，需要再具體進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中注意以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)：其一，設(shè)計(jì)中避免軟件和硬件結(jié)構(gòu)相脫離。也就是在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意嵌入式實(shí)時(shí)軟件的軟件部分和硬件部分的有效連接，并且保證后續(xù)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，都不能將兩者拆開，如此才能有效地改善傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中對(duì)硬件依賴過(guò)大的情況。其二，在嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的軟件部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行初始化處理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行格式化處理，保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件回歸原始狀態(tài)，達(dá)到有效應(yīng)用的目的[5]。

3計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用實(shí)例分析

為了能夠具體地說(shuō)明計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用情況，在此筆者以基于硬件與軟件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)為例，進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其實(shí)，基于硬件和軟件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，就是利用數(shù)字信號(hào)處理器、IO設(shè)備、C++語(yǔ)言等進(jìn)行嵌入式實(shí)時(shí)軟件的開發(fā)。具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容是：其一，嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)中，因?yàn)槲⑻幚砥魇擒浖暮诵模韵冗M(jìn)性微處理器的選擇及設(shè)置很重要，本次設(shè)計(jì)中選用的是AT91RM9200型號(hào)的微處理器。對(duì)此微處理器的設(shè)置，重點(diǎn)是外設(shè)接口，也就是根據(jù)嵌入式實(shí)時(shí)軟件要在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中發(fā)揮的作用，合理設(shè)置微處理器的功能接口。其二，嵌入式實(shí)時(shí)軟件的開發(fā)流程設(shè)計(jì)中，出于保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用性的考慮，在進(jìn)行嵌入式實(shí)時(shí)軟件開發(fā)流程設(shè)計(jì)中，同樣是將其分為幾個(gè)階段，即分析階段、設(shè)計(jì)階段、代碼生成階段、軟件測(cè)試固化階段。為了使嵌入式實(shí)時(shí)軟件滿足計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)其開發(fā)流程的過(guò)程中還要注意將對(duì)模塊劃分及設(shè)置放到適合的階段，以此來(lái)保證模塊設(shè)置合理，能夠增強(qiáng)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用性能[6]。

4結(jié)語(yǔ)

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用水平有很大程度的進(jìn)步。原因就在于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，科學(xué)、合理的應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件，可以提高計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量，降低計(jì)算機(jī)軟件的復(fù)雜性，使計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用更加有效、方便、快捷。所以，為了促進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件更加有效地、廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)致力于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的研究，使其在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中獲得有效應(yīng)用，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用效果。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]宋玉娟.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（17）：2206-2207.

[3]朱勇.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用探析[J].信息與電腦，2015（23）：128-129.

[4]肖鵬.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的運(yùn)用分析[J].無(wú)線互聯(lián)科技，2015（14）：63-64.

[5]宮婷.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用探究[J].中國(guó)外資：上半月，2013（12）：280-280.

第7篇：計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；應(yīng)用模式；兩個(gè)層次

1 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展史

計(jì)算機(jī)誕生于1946年，在漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中，計(jì)算機(jī)始終由于其體積大和不便攜帶而始終擱置在室內(nèi)，用來(lái)完成數(shù)值計(jì)算的大型設(shè)備。隨著20世紀(jì)70年代微型機(jī)的出現(xiàn)，微型機(jī)嵌入式專用化的深化，而進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立的微控制器發(fā)展時(shí)期，嵌入式處理器與集成電路技術(shù)發(fā)展成帶處理器內(nèi)核的單片機(jī)，即微控制器智能化電子系統(tǒng)。微型計(jì)算機(jī)以其小型、價(jià)廉、性能可靠的特點(diǎn)，逐步走出機(jī)房；快捷高速計(jì)算能力的微型機(jī)，智能化水平以及專業(yè)人士技能的不斷提高，要求將微型機(jī)嵌入到一個(gè)不同應(yīng)用實(shí)體中，實(shí)現(xiàn)其智能化的控制。

在工控機(jī)和單板機(jī)時(shí)期，無(wú)法徹底地滿足嵌入式系統(tǒng)小體積，低價(jià)位、高可靠性要求，現(xiàn)在我們的日常生活中嵌入式系統(tǒng)無(wú)處不在，有著較廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如：手機(jī)、汽車、家用電器、都有嵌入式系統(tǒng)，隨著互聯(lián)網(wǎng)和微處理器的開發(fā)研究，將來(lái)嵌入式系統(tǒng)在人們?nèi)粘Ｉ?、工業(yè)、科技、軍事等領(lǐng)域都會(huì)有廣泛地應(yīng)用。

2 嵌入式的定義和特點(diǎn)

在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域中，現(xiàn)在有許多人對(duì)嵌入式系統(tǒng)了解較少。其實(shí)單片機(jī)就是嵌入式系統(tǒng)的代表；也有些人對(duì)嵌入式系統(tǒng)無(wú)法給出較完整的定義，而是把嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)和定義混在一起。因而有必要從計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史，了解嵌入式系統(tǒng)，從科學(xué)和專業(yè)角度來(lái)探討嵌入式系統(tǒng)和特點(diǎn)。

2.1 嵌入式系統(tǒng)要素和定義

按照嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用的要求，嵌入式系統(tǒng)可概括為：“嵌入到對(duì)象體系中的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”，“嵌入性”、“專用性”與“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”是嵌入式系統(tǒng)三個(gè)基本要素。定義是：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、工耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

2.2 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件是嵌入式系統(tǒng)功能的關(guān)鍵，對(duì)嵌入式處理器系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的要求也使其具有以下的特點(diǎn)：⑴軟件固態(tài)化存儲(chǔ)提高了執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)軟件一般都固化于存儲(chǔ)器或單片機(jī)本身。⑵軟件代碼質(zhì)量高、半導(dǎo)體和處理器速度可靠性不斷提高、存儲(chǔ)器容量增加，具體應(yīng)用中存儲(chǔ)空間仍有實(shí)時(shí)性的要求。

⑶在多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)中，基本要求是高實(shí)時(shí)性，保證對(duì)重要性不相同的任務(wù)合理調(diào)度是任務(wù)執(zhí)行的關(guān)鍵，單純提高處理器速度無(wú)法達(dá)到和完成，只能由優(yōu)化的系統(tǒng)軟件來(lái)完成。

⑷嵌入式系統(tǒng)需要開發(fā)工具和計(jì)算機(jī)具有完善的人機(jī)接口界面，并增加一些開發(fā)應(yīng)用程序即可進(jìn)行對(duì)自身的開發(fā)。

⑸嵌入式系統(tǒng)軟件需要開發(fā)平臺(tái)具有完善的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序接口，新開發(fā)的軟件應(yīng)用程序必須在平臺(tái)上運(yùn)行，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序則可以沒(méi)有操作系統(tǒng)直接在芯片上運(yùn)行。

⑹嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員以應(yīng)用為主，計(jì)算機(jī)開發(fā)人員一般是計(jì)算機(jī)科學(xué)或工程方面的專業(yè)人士，而嵌入式系統(tǒng)是各個(gè)不同行業(yè)的應(yīng)用相結(jié)合，需要的是計(jì)算機(jī)以外的專業(yè)知識(shí)，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員都是其他應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)秀人才。

2.3 嵌入式系統(tǒng)的種類與發(fā)展

按照上述瞞足嵌入式系統(tǒng)定義及定義中三要素的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，即可稱為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)可分為設(shè)備級(jí)、板級(jí)、芯片級(jí)。有些從事嵌入式開發(fā)的人員把嵌入式處理器當(dāng)作嵌入式系統(tǒng)，但由于嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將嵌入式處理器構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并與嵌入式共同應(yīng)用時(shí)，這樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)才是嵌入式系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)與對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān)，主要發(fā)展方向是滿足嵌入式應(yīng)用要求，不斷擴(kuò)展對(duì)象系統(tǒng)要求所涉及的電路，夠成滿足對(duì)象要求的應(yīng)用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)作為一個(gè)專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，要不斷向計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展。才可以把定義中的嵌入式系統(tǒng)看成是滿足對(duì)象系統(tǒng)要求的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。

3 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展前景

3.1 嵌入式系統(tǒng)引入單片機(jī)的發(fā)展

微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)誕生了嵌入式系統(tǒng)，可是微型計(jì)算機(jī)的體積、價(jià)位、可靠性無(wú)法滿足對(duì)象系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用要求，為此；嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展道路就是芯片化道路。把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)置在芯片上，而進(jìn)入了單片機(jī)時(shí)代。

在單片機(jī)的發(fā)展進(jìn)程中，有過(guò)兩種模式，即本質(zhì)上的計(jì)算機(jī)直接芯片化模式，它是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本單元進(jìn)行裁剪，設(shè)置在一個(gè)芯片上，形成單片機(jī)，芯片則完全按嵌入式設(shè)計(jì)出新的嵌入式應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)，微處理器、指令系統(tǒng)、總線方式、管理模式等。才是全面完善的嵌入式系統(tǒng)。芯片化模式是嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展并成為單片嵌入式系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)體系。

3.2 嵌入式系統(tǒng)發(fā)展前景

日益普及的家用電器體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代嵌入式產(chǎn)品，為嵌入式市場(chǎng)展現(xiàn)了美好前景，帶來(lái)了新的生命；也對(duì)嵌入式系統(tǒng)、軟件技術(shù)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。包括：支持迅速增長(zhǎng)的功能密度、快捷的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接、小巧的移動(dòng)應(yīng)用和多媒體信息處理，因此也帶來(lái)了更加激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

⑴嵌入式軟件開發(fā)需要完備的開發(fā)工具和操作系統(tǒng)支持，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，網(wǎng)上提供的信息量也越來(lái)越大、應(yīng)用項(xiàng)目像電話、手機(jī)、電冰箱等嵌入式設(shè)備的功能多樣化。為滿足功能的多樣化，專業(yè)人士采用更強(qiáng)大的嵌入式處理器來(lái)增強(qiáng)處理能力；同時(shí)還應(yīng)用實(shí)時(shí)多任務(wù)編程技術(shù)和交叉開發(fā)工具技術(shù)來(lái)控制功能，簡(jiǎn)化應(yīng)用程序、確保軟件質(zhì)量和開發(fā)周期。

⑵隨著嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的國(guó)際商品化，已有WindRiver、Microsoft、等產(chǎn)品進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。自主開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)軟件產(chǎn)品如科銀公司的嵌入式軟件開發(fā)平臺(tái)DeltaSystem，它不僅包括嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，而且還包括交叉開發(fā)工具套件、測(cè)試工具、應(yīng)用組件等。

⑶互聯(lián)網(wǎng)的逐漸普及和迅速發(fā)展。嵌入式系統(tǒng)要求配備標(biāo)準(zhǔn)的或多種網(wǎng)絡(luò)通信接口。為應(yīng)對(duì)外部聯(lián)網(wǎng)要求，嵌入設(shè)備必需配有通信接口，由于家用電器相互關(guān)聯(lián)（如防盜、影視和信息終端交換）及協(xié)調(diào)工作等要求，新一代嵌入式設(shè)備還需具備多種實(shí)用或通信接口，也提供相應(yīng)的通信組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動(dòng)軟件。

⑷嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)降低處理器的性能，限制內(nèi)存容量和復(fù)用接口芯片。支持電子設(shè)備向小尺寸、微功耗和低成本方向發(fā)展。為滿足這種特性，并相應(yīng)提高了嵌入式軟件設(shè)計(jì)技術(shù)要求。選用最佳的編程模型和不斷改進(jìn)算法，優(yōu)化編譯器性能。因此；既要軟件人員經(jīng)驗(yàn)豐富，同時(shí)需要先進(jìn)嵌入式軟件技術(shù)。

⑸嵌入式設(shè)備受眾多家庭和人們喜愛，原因是它們與使用者之間具有親和力，能提供豐富多樣的人機(jī)交互界面，如信息終端交互要求以夜景或電子屏幕為中心的多媒體界面。手寫文字輸入、語(yǔ)音撥號(hào)、彩色圖形、圖像已取得初步成效。

4 嵌入式系統(tǒng)的兩種應(yīng)用模式

因嵌入式系統(tǒng)具有多學(xué)科交叉的應(yīng)用特點(diǎn)，則需要計(jì)算機(jī)領(lǐng)域人員介入其結(jié)構(gòu)體系、軟件技術(shù)、工程應(yīng)用的研究。所以了解對(duì)象系統(tǒng)的控制要求，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制就應(yīng)具備該領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)。從嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的歷史，以及嵌入式應(yīng)用的多樣性，足以了解到嵌入式系統(tǒng)形成的兩種應(yīng)用模式。

4.1 現(xiàn)存的兩種應(yīng)用模式

從微型機(jī)出現(xiàn)到獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)從原器件狀態(tài)進(jìn)入到電子技術(shù)領(lǐng)域，從電子技術(shù)應(yīng)用為主體，到電子系統(tǒng)的智能化，計(jì)算機(jī)專業(yè)人員沒(méi)有真正進(jìn)入單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。所以電子技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人員以習(xí)慣性的電子技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)入到單片機(jī)的應(yīng)用開發(fā)。這種應(yīng)用模式具有：軟、硬件的低層性和隨意性，缺少計(jì)算機(jī)工程設(shè)計(jì)方法。

盡管在單片機(jī)時(shí)代，計(jì)算機(jī)專業(yè)出現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，隨著后微型機(jī)時(shí)代的到來(lái)，網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)迅速發(fā)展；嵌入式系統(tǒng)軟、硬件技術(shù)有了迅猛發(fā)展，為計(jì)算機(jī)專業(yè)人員進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用另辟了新的空間，使得嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用模式帶有計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用的特點(diǎn)，即嵌入式系統(tǒng)軟、硬件平臺(tái)，以網(wǎng)絡(luò)、通信為主的非嵌入式低層次應(yīng)用。

4.2 兩種模式的并存與互補(bǔ)

由于嵌入式系統(tǒng)最大、最廣、最低層的應(yīng)用是傳統(tǒng)電子技術(shù)領(lǐng)域和智能化改造，以針對(duì)專業(yè)電子技術(shù)隊(duì)伍為主，以較少的嵌入式系統(tǒng)軟和硬件成本，使其產(chǎn)品帶有濃重的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)色彩的電子系統(tǒng)應(yīng)用模式較長(zhǎng)時(shí)間存在。也使得計(jì)算機(jī)專業(yè)設(shè)計(jì)師會(huì)愈來(lái)愈多地介入嵌入式系統(tǒng)，由于對(duì)象專業(yè)知識(shí)的差別，其應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)集中在網(wǎng)絡(luò)、電子商務(wù)等方面，無(wú)法替代電子系統(tǒng)人員在控制、儀器儀表、智能化等方面的嵌入式應(yīng)用。所以，現(xiàn)存的兩種應(yīng)用模式會(huì)在一定時(shí)期并存下去，同時(shí)在不同領(lǐng)域相互補(bǔ)充。在嵌入式系統(tǒng)軟和硬件研發(fā)過(guò)程中，不斷學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)工程方法和嵌入式系統(tǒng)軟件技術(shù)，在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不斷了解嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的電路系統(tǒng)特性及電路設(shè)計(jì)方法和對(duì)象系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則。

4.3 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的兩個(gè)層次

嵌入式系統(tǒng)有過(guò)很長(zhǎng)的一段單片機(jī)的獨(dú)立發(fā)展道路，在實(shí)現(xiàn)最低層的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，使其有著明顯的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)。許多從事單片機(jī)研發(fā)人員，都是電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的專業(yè)人士，由于單片機(jī)的出現(xiàn)，部分人員脫離了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，另辟途徑而進(jìn)入電子系統(tǒng)領(lǐng)域，且沒(méi)有帶入嵌入式系統(tǒng)理念。所以：許多從事單片機(jī)應(yīng)用的人，沒(méi)有真正了解單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)，在涉及嵌入式系統(tǒng)時(shí)，往往理解成計(jì)算機(jī)專業(yè)：從事網(wǎng)絡(luò)、通信等的應(yīng)用。從而形成了“單片機(jī)”與“嵌入式系統(tǒng)”兩個(gè)獨(dú)立的名詞。因?yàn)椤皢纹瑱C(jī)”是獨(dú)立產(chǎn)生的嵌入式系統(tǒng)，應(yīng)該把它統(tǒng)一歸結(jié)到嵌入式系統(tǒng)。也可以把嵌入式系統(tǒng)按應(yīng)用對(duì)象分成高層次與低層次，把原來(lái)的單片機(jī)應(yīng)用理解成嵌入式系統(tǒng)的低層次應(yīng)用。

5 結(jié)束語(yǔ)

由于嵌入式系統(tǒng)的市場(chǎng)巨大、潛力無(wú)限，全球的生產(chǎn)商都非常看好這一領(lǐng)域，且投入了許多人力物力，而圍繞嵌入式系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)和研發(fā)正成為計(jì)算機(jī)發(fā)展方向。筆者結(jié)合自身的學(xué)習(xí)和積累以及網(wǎng)站資料的搜索與分析，對(duì)嵌入式系統(tǒng)發(fā)展及應(yīng)用進(jìn)行了概述，希望能同從事嵌入式開發(fā)的人員共同探討，為使嵌入式系統(tǒng)在未來(lái)的發(fā)展，能給人們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來(lái)更多的便利而共同努力。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]姚正.計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)展望[J].《商情（教育經(jīng)濟(jì)研究）》2008年第1期.

[3]沈連豐，宋鐵成，葉芝慧.嵌入式系統(tǒng)及其開發(fā)應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社.

第8篇：計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)范文

【關(guān)鍵字】嵌入式實(shí)時(shí)軟件計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)；軟件應(yīng)用

一、嵌入式實(shí)時(shí)軟件的特點(diǎn)

1.1嵌入式實(shí)時(shí)軟件的含義嵌入式實(shí)時(shí)軟件指的是以計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)的條件下，設(shè)計(jì)出來(lái)的一種軟硬件可裁剪，且對(duì)系統(tǒng)功能、可靠性、成本、體積、功耗均有嚴(yán)格要求的應(yīng)用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從目前的情形來(lái)看，嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中已經(jīng)是大勢(shì)所趨。嵌入式實(shí)時(shí)軟件具有操作簡(jiǎn)單、涉及范圍廣、價(jià)格適中、穩(wěn)定性好的諸多特點(diǎn)，不僅可以提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的質(zhì)量，還可以實(shí)時(shí)處理計(jì)算機(jī)軟件故障，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)流程，讓人們可以更加簡(jiǎn)便、快捷、高效的使用計(jì)算機(jī)。1.2嵌入式實(shí)時(shí)軟件的特點(diǎn)嵌入式實(shí)時(shí)軟件可以被用于計(jì)算機(jī)軟件和硬件應(yīng)用中，可以提高計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的高效性、流暢性以及科學(xué)性。計(jì)算機(jī)硬件和軟件組成了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，隨后根據(jù)用戶的需求編譯程序送入硬件中進(jìn)行信息指令的執(zhí)行操作。嵌入式實(shí)時(shí)軟件可以在應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)時(shí)保障計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量，確保多項(xiàng)計(jì)算機(jī)任務(wù)同時(shí)操作，不再局限于以往的單一性，去除了存儲(chǔ)空間不足的弊端，這也是嵌入式實(shí)時(shí)軟件的主要特點(diǎn)。同時(shí)嵌入式實(shí)時(shí)軟件還可以隨時(shí)實(shí)現(xiàn)檢查操作和及時(shí)修復(fù)功能，確保用戶的計(jì)算機(jī)能夠一直保持正常運(yùn)行狀態(tài)。

二、嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、劃分計(jì)算機(jī)軟件并行任務(wù)。嵌入式實(shí)時(shí)軟件的頂層組成部分是應(yīng)用軟件，可以對(duì)軟件的功能起到直接影響的作用。嵌入式實(shí)時(shí)軟件的主要任務(wù)是操作系統(tǒng)的應(yīng)用部分，還要完成任務(wù)分配、資源管理等功能。劃分任務(wù)是計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中的基礎(chǔ)部分，可以有序規(guī)劃計(jì)算機(jī)軟件的系統(tǒng)，同時(shí)還可以提供基礎(chǔ)的服務(wù)平臺(tái)，使得軟件具有良好的獨(dú)立性能。2、任務(wù)組織和存儲(chǔ)映像布局。由于嵌入式實(shí)時(shí)軟件具有設(shè)計(jì)執(zhí)行代碼、調(diào)取程序指令、提升ROM速度的優(yōu)點(diǎn)，所以要依靠嵌入式實(shí)時(shí)軟件的組織和布局優(yōu)化計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的各類組織。依據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用功能將任務(wù)進(jìn)行單獨(dú)劃分之后，依據(jù)任務(wù)之間的邏輯關(guān)系和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)一步確定任務(wù)的組織方式，確保Flash和ROM中可以有足夠的空間存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，將系統(tǒng)的穩(wěn)定性保持在最大化范圍內(nèi)。在合理安排任務(wù)組織之后，為了確保操作系統(tǒng)的正常執(zhí)行，我們還要進(jìn)一步優(yōu)化計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)布局，著重考慮將應(yīng)用系統(tǒng)存儲(chǔ)映像的布局以及從物理零地址調(diào)取的存儲(chǔ)器。3、任務(wù)調(diào)度和應(yīng)用實(shí)時(shí)性。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先要考慮的是嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性主要分為硬實(shí)時(shí)性以及軟實(shí)時(shí)性。兩者的區(qū)別在于：硬實(shí)時(shí)性要求任務(wù)必須在時(shí)限內(nèi)完成，不能出現(xiàn)時(shí)間上的延遲，而軟實(shí)時(shí)性可以有時(shí)間上的拖延，時(shí)間上并沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求。在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度時(shí)，通常采用的是基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度，當(dāng)多數(shù)任務(wù)都是優(yōu)先級(jí)調(diào)度時(shí)，將會(huì)進(jìn)一步對(duì)任務(wù)進(jìn)行逐一細(xì)分，優(yōu)先執(zhí)行高級(jí)的序列，確?？梢约皶r(shí)執(zhí)行任務(wù)，減少系統(tǒng)等待的時(shí)間。4、任務(wù)與時(shí)鐘間通信。在進(jìn)行基于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中還要考慮提供時(shí)鐘服務(wù)，在嵌入式實(shí)時(shí)軟件中常常用“l(fā)ick”來(lái)標(biāo)識(shí)時(shí)鐘，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)時(shí)，要設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的時(shí)間服務(wù)，為每個(gè)人都要提供自己的時(shí)鐘，這樣做可以很好地對(duì)執(zhí)行動(dòng)作進(jìn)行控制，提高運(yùn)行的速度。嵌入式實(shí)時(shí)軟件操作系統(tǒng)具有信號(hào)、信號(hào)量、隊(duì)列等多種機(jī)制，可以很好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)任務(wù)和軟件資源的同步通信。5、系統(tǒng)初始化。在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件還要重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)初始化進(jìn)行考慮，也就是說(shuō)軟件的初始化離不開嵌入式實(shí)時(shí)軟件，在使用嵌入式實(shí)時(shí)軟件后可以根據(jù)實(shí)際的計(jì)算機(jī)軟件要求編寫初始化代碼，隨后在微內(nèi)核中完成軟件以及硬件的處理，妥善的完成系統(tǒng)的初始化操作。將嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中可以通過(guò)相應(yīng)的指令完成初始化工作，還有利于處理器、加載實(shí)時(shí)軟件以及調(diào)度計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的任務(wù)等多項(xiàng)操作，可以更加優(yōu)化系統(tǒng)的質(zhì)量和性能。

結(jié)束語(yǔ)：

科學(xué)合理的在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中運(yùn)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件可以高效率的提升計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的速度，還可以更加靈活的提高計(jì)算機(jī)的性能。從現(xiàn)在開始甚至到未來(lái)的時(shí)間里，我們更應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于嵌入式實(shí)時(shí)軟件重視度，科學(xué)合理的將其運(yùn)用在軟件開發(fā)中，提高總體的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的質(zhì)量，簡(jiǎn)便人們對(duì)于計(jì)算機(jī)的操作，推動(dòng)我國(guó)的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)領(lǐng)域的快速進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]馬宇馳.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用探析[J].信息通信,2014(4):104-104.

第9篇：計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞] 計(jì)算機(jī) 信息產(chǎn)業(yè) 嵌入式系統(tǒng) 企業(yè)計(jì)算 人工智能

一、企業(yè)計(jì)算的發(fā)展?fàn)顩r

1.企業(yè)計(jì)算的含義

企業(yè)計(jì)算（Enterprise Computing）主要是指企業(yè)信息系統(tǒng)，如ERP軟件（企業(yè)資源規(guī)劃）、CRM軟件（客戶關(guān)系管理）、SCM軟件（供應(yīng)鏈管理、即物流軟件），銀行證券軟件，財(cái)務(wù)軟件，電子商務(wù)/政務(wù)（包括各種網(wǎng)站），數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，數(shù)據(jù)挖掘，商務(wù)智能等企業(yè)信息管理系統(tǒng)。

2.企業(yè)計(jì)算的發(fā)展

回顧IT產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展脈絡(luò)。40年前IBM S/360系統(tǒng)的誕生開創(chuàng)了以大型主機(jī)為核心的重心計(jì)算時(shí)代，計(jì)算機(jī)開始影響人類發(fā)展的歷程。之后小型機(jī)的興起和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟使分布式計(jì)算模式被人們廣泛的接收。到了上世紀(jì)80年代，IBM發(fā)明的個(gè)人電腦（PC）更是將客戶機(jī)/服務(wù)器的計(jì)算機(jī)模式逐漸推向一個(gè)高峰。隨著互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，業(yè)界進(jìn)入到了互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算時(shí)代，IBM在這個(gè)時(shí)期率先倡導(dǎo)了電子商務(wù)理念，使得IT手段首次成為了商業(yè)生活中不可缺少的組成部分。進(jìn)入21世紀(jì)，IT業(yè)界再次迎來(lái)新變革大潮，我們看到以SOA、虛擬化技術(shù)為代表的21世紀(jì)企業(yè)計(jì)算模式已經(jīng)漸露端倪，并成為成就企業(yè)創(chuàng)新成功的重要因素。

今天，企業(yè)需要通過(guò)不斷的業(yè)務(wù)創(chuàng)新來(lái)推動(dòng)自身的發(fā)展。越來(lái)越多的CIO開始意識(shí)到，在企業(yè)業(yè)務(wù)創(chuàng)新中，自身扮演著非常重要的角色。業(yè)務(wù)的創(chuàng)新離不開先進(jìn)的IT基礎(chǔ)架構(gòu)支撐，這也對(duì)IT基礎(chǔ)架構(gòu)提出了新的要求，這些要求歸結(jié)起來(lái)有如下幾個(gè)方面：如何滿足企業(yè)對(duì)掌控信息，優(yōu)化IT的需求；如何幫助企業(yè)降低風(fēng)險(xiǎn)、提升員工的效率，支持業(yè)務(wù)靈活性。要解決以上的問(wèn)題，建立一個(gè)面向創(chuàng)新的IT基架構(gòu)是行之有效的途徑。一個(gè)面向創(chuàng)新的IT基礎(chǔ)架構(gòu)的顯著特征是以SOA，虛擬化技術(shù)為核心，具有安全、可擴(kuò)展的特性，同時(shí)秉承開放標(biāo)準(zhǔn)的思想，有能力協(xié)同各方資源。

3.當(dāng)今企業(yè)計(jì)算的模式

在當(dāng)今的企業(yè)計(jì)算模式下，以下的一些熱點(diǎn)正在成為重要的應(yīng)用趨勢(shì)：ServerFarm2.0（下一代Server Farm），Server Farm2.0實(shí)際上代表了虛擬化技術(shù)在客戶數(shù)據(jù)中心的最新應(yīng)用理念。它以虛擬化的服務(wù)器存儲(chǔ)設(shè)備、系統(tǒng)管理和自動(dòng)化軟件為基礎(chǔ)，同時(shí)是以一種服務(wù)的形式為客戶變化的應(yīng)用需求提供靈活的基礎(chǔ)架構(gòu)資源。應(yīng)用Server Farm2.0，客戶可以縮短應(yīng)用部署時(shí)間、簡(jiǎn)化硬件系統(tǒng)、大大節(jié)省硬件投資，同時(shí)管理流程自動(dòng)化可以提高系統(tǒng)維護(hù)人員的效率。

綠色數(shù)據(jù)中心――gartner公司指出，環(huán)境的可持續(xù)性正在成為IT組織日益優(yōu)先關(guān)心的問(wèn)題，并預(yù)計(jì)到2011年將會(huì)超過(guò)一半的大型IT環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展有益的流程和工具。數(shù)據(jù)中心日益增加的能源成本及供電、散熱和空間方面的管理也正在成為一項(xiàng)重大的挑戰(zhàn)。IBM很早認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)中心的能源效率是一個(gè)涉及到各個(gè)方面且相互聯(lián)系的難題――從硅技術(shù)和芯片設(shè)計(jì)的進(jìn)步，一直到數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)規(guī)劃,以及如何運(yùn)行這些系統(tǒng)以最大程度地減少能源的使用。

刀片及模塊化計(jì)算――刀片以及模塊化計(jì)算架構(gòu)，以其經(jīng)濟(jì)、低功耗和靈活易于擴(kuò)展的特性越來(lái)越受到企業(yè)用戶，尤其是中小企業(yè)的青睞，并逐漸成為網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。到目前為止，全球50多家風(fēng)險(xiǎn)投資公司為了推動(dòng)刀片服務(wù)器生態(tài)環(huán)境的發(fā)展已經(jīng)投入了超過(guò)10億美元。

安全和業(yè)務(wù)彈性――伴隨著愈演愈烈的網(wǎng)絡(luò)侵入、病毒傳播，和數(shù)據(jù)盜竊等問(wèn)題的發(fā)生，安全和業(yè)務(wù)彈性越來(lái)越成為影響企業(yè)生存發(fā)展的根本問(wèn)題之一。企業(yè)也開始重新思考解決安全問(wèn)題的根本之道。企業(yè)對(duì)于安全性方面的需求主要有以下幾個(gè)方面：系統(tǒng)各個(gè)層面的安全、安全快速的在線交易，廣泛安全的網(wǎng)絡(luò)傳播、強(qiáng)制性的侵入偵測(cè)，協(xié)同合作伙伴實(shí)施企業(yè)范圍內(nèi)的安全保障、集中的密鑰管理等。

二、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r

計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)革命的技術(shù)基礎(chǔ)是集成電路、微處理器、微型計(jì)算機(jī)，它的計(jì)算手段起到了智力替代的作用。通用計(jì)算機(jī)智力平臺(tái)的模式，，推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)的智力嵌入，整個(gè)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)形成了兩個(gè)領(lǐng)域：一個(gè)是通用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，一個(gè)是嵌入式領(lǐng)域。

1.通用計(jì)算機(jī)和嵌入系統(tǒng)的區(qū)別

通用計(jì)算機(jī)提供了智力平臺(tái)，主要實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)，包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造、科學(xué)計(jì)算、工程設(shè)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)了智力替代平臺(tái)。而在嵌入式計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，智力嵌入是將嵌入式系統(tǒng)嵌入到對(duì)象體系中。這個(gè)對(duì)象體系包含家用電器、智能儀表、工控單元等多個(gè)領(lǐng)域，嵌入是帶計(jì)算機(jī)內(nèi)核的設(shè)備，所以提供了智力平臺(tái)和智力嵌入模式，這就是計(jì)算機(jī)革命的兩個(gè)模式。

嵌入式計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以后，通用計(jì)算機(jī)和嵌入計(jì)算機(jī)分道揚(yáng)鑣，出現(xiàn)了兩個(gè)不同的發(fā)展方向。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展走向單片機(jī)的道路，直到現(xiàn)在單片機(jī)仍然是嵌入式系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。

通用計(jì)算機(jī)承擔(dān)智力平臺(tái)的使命，嵌入式系統(tǒng)承擔(dān)智力嵌入的使命，這是兩個(gè)不可兼容的技術(shù)發(fā)展方向。所以通用計(jì)算機(jī)承擔(dān)的任務(wù)是高速海量的數(shù)字計(jì)算，而嵌入式系統(tǒng)主要是滿足對(duì)象系統(tǒng)的全面智能化要求?，F(xiàn)在通用計(jì)算機(jī)不斷地提高速度和存儲(chǔ)容量，而嵌入式系統(tǒng)中，位計(jì)算機(jī)仍然是一個(gè)很主要的應(yīng)用形式。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展方向是超小型、超低價(jià)位、高可靠性和易耦合。嵌入到對(duì)象體系時(shí)，原對(duì)象系統(tǒng)應(yīng)該和電子系統(tǒng)具備很好的耦合，包括傳感器、傳感器接口、驅(qū)動(dòng)器接口、人機(jī)界面等。除了物理耦合性，還需要科學(xué)的耦合性，研究人員應(yīng)對(duì)所涉及的技術(shù)原理深入了解。

2.嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展

單片機(jī)是嵌入式發(fā)展的必然道路，通用計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)不能替代嵌入式系統(tǒng)，必須建立一個(gè)創(chuàng)新的體系結(jié)構(gòu)。英特爾最早提出了嵌入式系統(tǒng)經(jīng)典的硬件體系，這個(gè)體系精簡(jiǎn)、高效、高可靠，它的指令系統(tǒng)突出控制功能，外部總線易擴(kuò)展、易配置，提供了在位系統(tǒng)中必須遵循的特殊功能計(jì)算機(jī)管理模式，不管將來(lái)擴(kuò)展任務(wù)電路單元，都遵循歸一化的特殊功能管理模式。另外英特爾還帶來(lái)了原創(chuàng)嵌入式操作系統(tǒng)。早期嵌入式操作系統(tǒng)受通用計(jì)算機(jī)影響最大，作為原創(chuàng)RTOS實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮實(shí)時(shí)性、多任務(wù)性。

單片機(jī)時(shí)代也屬于嵌入式時(shí)代，不過(guò)單片機(jī)進(jìn)入電子應(yīng)用領(lǐng)域，主要面對(duì)智能儀表、家用電器、工控單位等領(lǐng)域。在通訊網(wǎng)絡(luò)遍布的后PC時(shí)代，很多計(jì)算機(jī)人才進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，形成了嵌入式系統(tǒng)全面發(fā)展的新時(shí)代，它和單片機(jī)時(shí)代是銜接的。單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)是兩個(gè)時(shí)代概念，但其內(nèi)涵相同，單片機(jī)是嵌入式獨(dú)立發(fā)展的時(shí)代，兩者之間并沒(méi)有技術(shù)本質(zhì)的差異，都遵循MCU和SoC道路。

嵌入式系統(tǒng)包含四個(gè)支柱學(xué)科：微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)科、電子學(xué)科和對(duì)象學(xué)科。四個(gè)學(xué)科共同促進(jìn)嵌入式系統(tǒng)發(fā)展。其中對(duì)象學(xué)科和其他三個(gè)學(xué)科之間差異最大，所有嵌入式產(chǎn)品從對(duì)象學(xué)科中走出來(lái)，無(wú)論是計(jì)算機(jī)學(xué)科、微電子學(xué)科還是電子技術(shù)學(xué)科，都為嵌入式應(yīng)用提供了一個(gè)廣闊的平臺(tái)，對(duì)象系統(tǒng)在這個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。

嵌入式系統(tǒng)新型的產(chǎn)業(yè)模式是一個(gè)扇形產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，和資本經(jīng)濟(jì)時(shí)代一體化封閉的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有本質(zhì)的差別。此外，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中還突顯了知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)業(yè)，嵌入式產(chǎn)業(yè)中從百花齊放開始向技術(shù)集權(quán)方向發(fā)展。技術(shù)集權(quán)方式對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展很有利，可以做到技術(shù)上的高度統(tǒng)一和協(xié)調(diào)。平臺(tái)模式的發(fā)展日益明顯，微電子學(xué)科、計(jì)算機(jī)學(xué)科、電子學(xué)科都為對(duì)象學(xué)科構(gòu)建理想的平臺(tái)，提供最適合的集成開發(fā)環(huán)境和操作系統(tǒng)。

三、人工智能的發(fā)展?fàn)顩r

1.人工智能的含義

人工智能實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是模仿職能活動(dòng)的程序，使之能顯示出某些人類智能活動(dòng)的特性以延伸人類智力的科學(xué)，所以可以說(shuō)人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)與心理科學(xué)相結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的研究成果，是用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人的智力活動(dòng)和功能的一門邊緣學(xué)科。換句話說(shuō)，它是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，主要研究問(wèn)題求解中的搜索問(wèn)題和知識(shí)信息的處理問(wèn)題、涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等多種學(xué)科，總的目標(biāo)是增強(qiáng)人的智力。從實(shí)用的觀點(diǎn)看，人工智能是一門以知識(shí)為研究對(duì)象，研究知識(shí)的獲取、知識(shí)的表征方法和知識(shí)的使用，設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)使之模仿人腦的學(xué)習(xí)、推理等思維活動(dòng)，來(lái)解決需人類專家才能處理的復(fù)雜問(wèn)題，如醫(yī)療診斷、石油鉆井、探礦、氣象預(yù)報(bào)等課題。

2.人工智能的發(fā)展

現(xiàn)代人工智能的先驅(qū)者創(chuàng)立了很多的學(xué)科，例如維納的控制論，馮?諾依曼的博弈論以及申農(nóng)的信息論，它們對(duì)人工智能的形成和發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。整個(gè)60年代是人工智能發(fā)展的黃金時(shí)期，很多人工智能科學(xué)家在人工智能的各個(gè)領(lǐng)域做出了奠基性的貢獻(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是世界范圍內(nèi)因特網(wǎng)的普及給新時(shí)期人工智能的發(fā)展注入了活力。而研究工作的結(jié)果給人工智能的信息系統(tǒng)建設(shè)以促進(jìn)作用。人工智能將在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)世界中扮演重要的角色。網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，特別是極端豐富的網(wǎng)絡(luò)資源要求計(jì)算機(jī)不但能用文本、圖形，還能通過(guò)語(yǔ)音、動(dòng)作姿勢(shì)等與用戶進(jìn)行交互。這種交互應(yīng)該是有目標(biāo)導(dǎo)向的、合作式的，同時(shí)應(yīng)該是自適應(yīng)的，并為用戶提供沉浸感。

參考文獻(xiàn)：