浅谈嵌入式技术的发展

一、嵌入式技术的发展经过了四个发展阶段

1.嵌入式技术通过汇编语言控制。

       应用于一些专业性强的工业控制系统中，一般没有操作系统的支持，通过汇编语言进行控制。特点：系统结构和功能相对单一，处理效率低，存储容量小，几乎没有用户接口，现在已经不能满足高效的需要大容量存储的现代工业控制和新兴信息家电领域的需求。

2.以嵌入式CPU为基础，以简单操作系统为核心的嵌入式系统。

        特点：CPU种类繁多，通用性弱，系统开销小，效率高，操作统达到一定的兼容性和扩展性，应用软件较为专业化，用户界面不够友好。

3.嵌入式操作系统的诞生。

       以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。操作系统满足嵌入式操作系统的要求。

4.以Internet、多核技术为标志的嵌入式系统。

       提供Internet、多种多核嵌入式系统处理器以及支持多核的软件产品陆续进入市场，嵌入式设备的全能化将代表嵌入式系统的未来。

二、嵌入式系统的特点

      1.面向特定应用的特点。

        嵌入式系统与普通系统的最大区别：嵌入式系统大都工作在特定用户设计的系统中，所以具有低功耗、体积小、集成度高等特点，可以满足不同应用的需求。

2.嵌入式系统的硬件和软件高效的设计。

       嵌入式系统的硬件和软件需要高效的设计量体裁衣，力争在同样硅片上实现更高的性能，这样才有高的竞争力。

3.嵌入式系统多技术融合的产物。

       是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物，这点就决定了它是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统，从事嵌入式开发的人才也是复合型人才。

4.嵌入式系统的可靠性。

      为了提高速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片中或单片机中，而不是存储于磁盘中。除此之外，嵌入式软件代码要求高质量，高可靠性。

     相对于传统的软件设计方式，采用嵌入式实时软件技术，由于其具有良好的自身交互性，并且对于能源的消耗小反应灵敏，所以可以大大提高设计的效率，并且利用多种指令的相互配合，能够更大地优化软件的设计过程与软件的功能。

5.嵌入式系统依赖于其他开发技术。

        嵌入式是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。嵌入式技术近年来得到了飞速的发展，但是嵌入式产业涉及的领域非常广泛，彼此之间的特点也相当明显。在机器人领域，随着嵌入式系统和机器人技术的普及和发展，机器人本体功能越来越趋于模块化、智能化、微型化。

三、嵌入式技术开发软件

1.处理器技术。

        通用处理器。首先，该类型的处理器无法用数字电路搭建程序，存储程序无法适用于各种类型的应用；其次，为满足数据寄存的需求，需要使用大量寄存器以及建设一个或多个通用算术逻辑单元。

2.软件开发中分层技术。

        要理解分层软件开发技术，必须首先了解软件的结构，因为软件的结构是从单层到多层的。随着计算机和服务器的连接，计算机软件的结构逐渐转变为双层结构并流行了一段时间。但是，现阶段双层结构不能完全满足用户的需求，因此，计算机软件开发中分层技术将变得越来越重要。

3.IC技术。

        全定制VLSI。设计师从晶体管的版图连线、尺寸及位置开始策划，以确保其具有芯片面积小、功耗低、利用率高、速度快等优越性能，同时需要根据指定的嵌入式系统完善各项功能，这就是全定制IC技术。大规模集成电路设计通常也被称为全定制的IC设计，其利用掩膜在芯片制造厂制作芯片，需要花费很长时间，具有高昂的NRE成本，适用于对性能要求相对严苛的应用。

四、嵌入式软件应用发展现状

        经过多年的发展和应用，嵌入式软件主要分为三个层次，分别是嵌入式操作系统软件、嵌入式支撑软件、嵌入式应用软件。

1.嵌入式操作系统软件。

        嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件，其主要负责嵌入式硬件资源分配、协调调度、并发控制等功能，经过多年的发展，嵌入式操作系统已经诞生了VxWorks、Windows CE、pSOS、Palm OS、QNX、Linux、LynxOS等多种软件，这些软件为工业控制、国防军工、电力通信、政企单位提供了强大的信息化支撑。

2.嵌入式支撑软件。

       嵌入式支撑软件主要用来支持软件开发，这些工具包括嵌入式数据库、QT开发工具、J2ME开发平台等。嵌入式数据库是人们为了适应现代移动计算、智能终端而提出的一种微型数据库，可以支持某种具体的应用，运行于各类型的嵌入式设备中，目前，嵌入式数据库系统经过多年的研发，已经诞生了SQLite数据库、Sybase数据库、Oracle数据库等，为嵌入式软件开发提供了更加有效的支持力。

3.嵌入式应用软件。

       嵌入式应用软件是指针对某一固定领域或平台开发的计算机软件，这些嵌入式软件属于轻量级、多线程、并发性应用程序，能够达到用户的预期计算和服务目标。由于嵌入式应用软件在处理时间和精度上存在较多的要求，因此嵌入式应用软件与普通软件存在较大的差别，不仅要求具有较高的准确性、安全性和稳定性，还要尽可能地满足通讯处理、文字处理、多媒体处理、智能机交互、Email收发等功能。

五、总结

        嵌入式软件开发基于各种理论知识和应用设想，相关人员要通过各种开发必备知识，掌握系统软件的基本构成，然后对每层组成部分进行细致建设。该软件的主要功能是控制，相关人员不仅要合理设计系统中的控制模块，还要保证执行机构的质量，两者相结合，嵌入式软件的自动化控制功能才会得到强化。

       计算机软件的设计过程因具体的需要而异，但无论需要如何，都要求软件具有实时性的特点。因此需要设计人员可对嵌入式实时软件技术进行合理运用，以此来提高计算机软件的整体设计水平。在未来一段时期，应加大对嵌入式实时软件技术的研究力度，使其逐步完善，从而更好地为软件设计开发服务。通过不断

       开发更多新型嵌入式软件能够使得计算机软件系统功能得到优化，在促进计算机软件长远应用发展过程中具有重要价值。

       嵌入式系统的发展已经进入大融合的时代，在多元化编程的今天，我们不难发现嵌入式技术的融合使得多种技术的提升。嵌入式系统工业是专用计算机工业，其目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用；通用计算机的发展变为功能电脑，普遍进入社会，嵌入式计算机发展的目标是专用电脑，实现“普遍化计算”，因此可以称嵌入式智能芯片是构成未来世界的“数字基因”。