嵌入式軟件是指應(yīng)用在嵌入式計算機系統(tǒng)�(dāng)中的各種軟件,作�嵌入式系�(tǒng)的一個組成部分,目前嵌入式軟件的種類和規(guī)模都得到了極大的�(fā)�,形成了一個完�、獨立的體系。除了具有通用軟件的一般特性,同時還具有一些與嵌入式系�(tǒng)密切相關(guān)的特��
1.系�(tǒng)軟件
系統(tǒng)軟件控制和管理嵌入式系統(tǒng)資源,為嵌入式應(yīng)用提供支持的各種軟件,如�(shè)備驅(qū)動程�、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式中間件等�
2.應(yīng)用軟�
�(yīng)用軟件是嵌入式系�(tǒng)中的上層軟件,它定義了嵌入式�(shè)備的主要功能和用�,并�(fù)�(zé)與用戶�(jìn)行交互。應(yīng)用軟件是嵌入式系�(tǒng)功能的體�(xiàn),如飛行控制軟件、手機軟�、MP3播放軟件、電子地圖軟件等,一般面向于特定的應(yīng)用領(lǐng)域�
3.支撐軟�
支撐軟件指輔助軟件開�(fā)的工具軟�,如系統(tǒng)分析�(shè)計工�、在線仿真工具、交叉編譯器、源程序模擬器和配置管理工具��
在嵌入式系統(tǒng)�(dāng)中,系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件運行在目標(biāo)平臺的(即嵌入式�(shè)備上�,而對于各種軟件開�(fā)工具來說,它們大部分都運行在開發(fā)平臺(PC機)上,運行Windows或Linux操作系統(tǒng)�
嵌入式軟件除了具有通用軟件的一般特�,同時還具有一些與嵌入式系�(tǒng)密切相關(guān)的特��
?。╨)規(guī)模較�
在一般情況下,嵌入式系統(tǒng)的資源多是比較有限的,要求嵌入式軟件必須盡可能地精簡,多�(shù)的嵌入式軟件都在幾MB以內(nèi)�
?�?)開�(fā)難度�
嵌入式系�(tǒng)由于硬件資源的有限,使得嵌入式軟件在時間和空間上都受到嚴(yán)格的限制,需要開�(fā)人員對編程語言、編譯器和操作系�(tǒng)有深刻的了解,才有可能開�(fā)出運行速度快、存儲空間少、維護成本低的軟�。嵌入式軟件一般都要涉及到底層軟件的開�(fā),應(yīng)用軟件的開發(fā)也是直接基于操作系統(tǒng)�,這就要求開發(fā)人員具有扎實的軟、硬件基�(chǔ),能靈活運用不同的開�(fā)手段和工具,具有較豐富的開發(fā)�(jīng)�。嵌入式軟件的運行環(huán)境和開發(fā)�(huán)境比PC機復(fù)�,嵌入式軟件是在目標(biāo)系統(tǒng)上運行的,而嵌入式軟件的開�(fā)工作則是在另外的開發(fā)系統(tǒng)中�(jìn)行,�(dāng)�(yīng)用軟件調(diào)試無誤后,再把它放到目標(biāo)系統(tǒng)上去�
?�?)高實時性和可靠性要�
具有實時處理的能力是許多嵌入式系�(tǒng)的基本要�,實時性要求軟件對外部事件做出反應(yīng)的時間必須要快,在某些情況下還要求是確定�、可重復(fù)實現(xiàn)�,不管系�(tǒng)�(dāng)時的�(nèi)部狀�(tài)如何,都是可以預(yù)測的。同�,對于事件的處理一定要在限定的時間期限之前完成,否則就有可能引起系�(tǒng)的崩潰�
在航天控�、核電站、工�(yè)機器人等實時系統(tǒng)對嵌入式軟件的可靠性要求是非常高的,一旦軟件出了問�,其后果是非常嚴(yán)重的�
?�?)軟件固化存�
為了提高系統(tǒng)的啟動速度、執(zhí)行速度和可靠�,嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或微處理器中�
嵌入式軟件的體系�(jié)�(gòu)圖如圖所�,層的是嵌入式硬件系�(tǒng),包括嵌入式微處理器、存儲器、鍵�、LCD顯示器等輸入/輸出設(shè)�。在硬件層之上的是設(shè)備驅(qū)動層,它�(fù)�(zé)與硬件直接打交道,并為操作系�(tǒng)層軟件提供所需的驅(qū)動支�。操作系�(tǒng)層可以分為基本部分和擴展部分,基本部分是操作系統(tǒng)的核�,負(fù)�(zé)整個系�(tǒng)的任�(wù)�(diào)�、存儲管�、時鐘管理和中斷管理等功能;擴展部分為用戶提供網(wǎng)�(luò)、文件系�(tǒng)、圖形用戶界面GUI、數(shù)�(jù)庫等擴展功能,擴展部分的�(nèi)容可以根�(jù)系統(tǒng)的需要來�(jìn)行剪�。在操作系統(tǒng)的上面是一些中間件軟件。最上層是網(wǎng)�(luò)瀏覽器、MP3播放�、文本編輯器、電子郵件客戶端、電子游戲等各種�(yīng)用軟件,實現(xiàn)嵌入式系�(tǒng)的功��
�(jìn)�90年代以來,以計算機技�(shù)、通信技�(shù)和軟件技�(shù)為核心的信息技�(shù)取得了更加迅猛的�(fā)展,各種裝備與設(shè)備上嵌入式計算與系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用大大地推動了行�(yè)的滲透性應(yīng)�。嵌入式系統(tǒng)被描述為:“以�(yīng)用為中心、軟件硬件可裁剪的、適�(yīng)�(yīng)用系�(tǒng)對功�、可靠性、成�、體�、功耗等�(yán)格綜合性要求的專用計算機系�(tǒng)”,由嵌入式硬件和嵌入式軟件兩部分組�。硬件是支撐,軟件是靈魂,幾乎所有的嵌入式產(chǎn)品中都需要嵌入式軟件來提供靈活多�、而且�(yīng)用特制的功能。由于嵌入式系統(tǒng)�(yīng)用廣�,嵌入式軟件在整個軟件產(chǎn)�(yè)中占�(jù)了重要地�,并受到世界各國的廣泛關(guān)�;如今已成為信息�(chǎn)�(yè)中最為耀眼的“明星”之一�
嵌入式軟件產(chǎn)�(yè)�(fā)展迅�,已成為軟件體系的重要組成部分。嵌入式系統(tǒng)�(chǎn)品正不斷滲透各個行�(yè),嵌入式軟件作為包含在這些硬件�(chǎn)品中的特殊軟件形�(tài),其�(chǎn)�(yè)增幅不斷加大,而且在整個軟件產(chǎn)�(yè)的比重日趨提高�2003年全球嵌入式軟件市場�(guī)模達(dá)�346億美�� 2003年中國市場規(guī)模達(dá)�188億元,預(yù)計到2006年嵌入式軟件市場�(guī)模將突破400億元大關(guān)�2003-2006年均�(fù)合增長率將達(dá)�30%�
新一輪汽�、通訊、信息電�、醫(yī)�、軍事等行業(yè)的巨大的智能化裝備需求拉動了嵌入式軟件及系統(tǒng)的發(fā)展。同傳統(tǒng)的通用計算機系�(tǒng)不同,嵌入式系統(tǒng)面向特定�(yīng)用領(lǐng)�,根�(jù)�(yīng)用需求定制開�(fā),并隨著智能化產(chǎn)品的普遍需求滲透到各行各業(yè)。隨著硬件技�(shù)的不斷革�,硬件平臺的處理能力不斷增強,硬件成本不斷下�,嵌入式軟件已成為產(chǎn)品的�(shù)字化改�、智能化增值的�(guān)鍵性、帶動性技�(shù)�
SOC技�(shù)是微電子技�(shù)�(fā)展的一個新的里程碑,并已成為當(dāng)今超大規(guī)模IC的發(fā)展趨勢,為IC�(chǎn)�(yè)提供前所未有的廣闊市場和難得的發(fā)展機�。迅猛發(fā)展的SOC工業(yè)再次地推�(jìn)了嵌入式軟件與硬件系�(tǒng)�(jìn)一步融合嵌�,嵌入式軟件是其靈魂與核�。SOC技�(shù)的出�(xiàn),改變了傳統(tǒng)嵌入式系�(tǒng)的設(shè)計觀�,基于IP�(gòu)件庫的設(shè)計技�(shù)將成為嵌入式系統(tǒng)�(shè)計的主流;IP�(gòu)件庫技�(shù)正在造就一個新興的軟件行業(yè)�
目前的因特網(wǎng)技�(shù)只聯(lián)接了5%左右的計算裝�,大量的嵌入式設(shè)備急需�(wǎng)�(luò)連接來提升其服務(wù)能力和應(yīng)用價值。同�,以人為中心的普適計算技�(shù)正推動新一輪的信息技�(shù)的革命。計算無所不在,嵌入式�(shè)備將以各種形�(tài)分布在人類的生存�(huán)境中,提供更加人性化、自然化的服�(wù)?;ヂ?lián)�(wǎng)�"深度"�(lián)�(wǎng)和普適計�"縱向"普及所帶來的計算挑�(zhàn),將推動嵌入式軟件技�(shù)�"縱深"�(fā)�,催生了新型嵌入式軟件技�(shù)�
近十年來,嵌入式操作系統(tǒng)得到飛速的�(fā)展:微處理器�8位到16��32位甚�64�;從支持單一品種的CPU芯片到支持多品種�;從單一�(nèi)核到除了�(nèi)核外還提供其他功能模塊,如文件系�(tǒng),TCP/IP�(wǎng)�(luò)系統(tǒng),窗口圖形系�(tǒng)等;并形成包括嵌入式操作系統(tǒng)、中間平臺軟件在�(nèi)的嵌入式軟件體系。硬件技�(shù)的�(jìn)�,推動了嵌入式系�(tǒng)軟件向運行速度更快、支持功能更強、應(yīng)用開�(fā)更便捷的方向不斷�(fā)��
隨著嵌入式系�(tǒng)�(yīng)用的不斷深入和產(chǎn)�(yè)化程度的不斷提升,新的應(yīng)用環(huán)境和�(chǎn)�(yè)化需求對嵌入式系�(tǒng)軟件提出了更加嚴(yán)格的要求。在新需求的推動�,嵌入式操作系統(tǒng)�(nèi)核不僅需要具有微型化、高實時性等基本特征,還將向高可信性、自適應(yīng)�、構(gòu)件組件化方向�(fā)�;支撐開�(fā)�(huán)境將更加集成�、自動化、人性化;系�(tǒng)軟件對無線通信和能源管理的功能支持將日益重��
行業(yè)性開放系�(tǒng)正日趨流�。統(tǒng)一的行�(yè)�(biāo)�(zhǔn)具有開放、設(shè)計技�(shù)共享、軟硬件嵌入式軟�
重用、構(gòu)件兼容、維護方便和合作生產(chǎn)的特�,是增強行業(yè)性產(chǎn)品競爭能力的有效手段。嵌入式操作系統(tǒng)本身正走向開放化、標(biāo)�(zhǔn)化;Linux正逐漸成為嵌入式操作系�(tǒng)的主�;J2ME技�(shù)也將對嵌入式軟件的發(fā)展產(chǎn)生深�(yuǎn)影響。目前自由軟件技�(shù)備受青睞,并對軟件技�(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動作�,這為我國加快�(fā)展嵌入式軟件技�(shù)提供了極好機遇和條件�
從國家戰(zhàn)略目�(biāo)與產(chǎn)�(yè)�(fā)展來�,嵌入式軟件是實�(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)�(zhuǎn)型與提升的關(guān)鍵技�(shù),她對整體提升我國制造業(yè)的競爭能力、大幅度地增強專用計劃與項目,推動嵌入式軟件技�(shù)與產(chǎn)�(yè)的技�(shù)�(jìn)步與快速發(fā)��
中國在發(fā)展嵌入式軟件方面,應(yīng)大力�(fā)展關(guān)鍵�、共性化的嵌入式操作系統(tǒng)與嵌入式軟件平臺;圍繞行�(yè),聚焦行�(yè),依托龍頭企�(yè),突出重點區(qū)域,建設(shè)面向�(lǐng)域的嵌入式軟件平臺系�(tǒng),提升我國嵌入式操作系統(tǒng)廠商的整體實�,提升整機制造行�(yè)在嵌入式軟件上的核心競爭力;面向�(chǎn)�(yè)�,建�(shè)上下配合左右互動的合作性戰(zhàn)略產(chǎn)�(yè)技�(shù)�(lián)�,促�(jìn)嵌入式軟件產(chǎn)�(yè)的快速發(fā)��
嵌入式技�(shù)正飛速發(fā)�,并期待著在各種行業(yè)的深入滲�。我國具有雄厚的制造業(yè)基礎(chǔ),與傳統(tǒng)的制造業(yè)�(jié)�,嵌入式系統(tǒng)有著巨大的市場空�。同�,基于嵌入式技�(shù)的應(yīng)用和技�(shù)�(chuàng)�,將推動新產(chǎn)�、新�(chǎn)�(yè)的誕�。在巨大的市場需求和新的�(chǎn)�(yè)契機的推動下,嵌入式軟件成為中國軟件�(yè)的一次難得的機遇,是10年一遇的機會。智能手�、數(shù)字電�、以及汽車電子的嵌入式應(yīng)用,是這次機遇中難遇的切入�;機遇與挑戰(zhàn)并存�
嵌入式軟件廣泛應(yīng)用于國防、工�、家�、商�、辦�、醫(yī)療等�(lǐng)�,如我們常見的移動電話、掌上電�、數(shù)碼相�、機頂盒、MP3等都是用嵌入式軟件技�(shù)對傳�(tǒng)�(chǎn)品�(jìn)行智能化改造的�(jié)��
嵌入式軟件在中國的定位應(yīng)該集中在國防工業(yè)和工�(yè)控制、消費電�、通信�(chǎn)�(yè)�
首先一個市場是�(shù)字電視市�。中國有8000萬戶有線電視�(wǎng)用戶�1億以上有線電話網(wǎng)用戶�3億多臺彩色電視機�7000多萬臺VCD/DVD�,據(jù)估計,未來十年是機頂盒的黃金時期,十年間總量可達(dá)�1�1.5億臺,總�(chǎn)量將�(dá)�600�1500億元人民��
第二個市場是移動通信市場。中國是全球第二大手機消費國,今�,中國手機的用戶將達(dá)�7000�,據(jù)�(yù)計,明年,中國將成為大手機消費國;國�(nèi)GSM手機定點廠家已達(dá)�14�,如果每個手機定點廠家的年產(chǎn)量達(dá)�100萬臺(盈利點),則總�(chǎn)量將�(dá)�1400萬臺�
第三個市場是掌上電腦(PDA�。計算機正在向微型化和化方向�(fā)展,PDA�5年內(nèi)總銷量將�(dá)�3000萬臺,總�(chǎn)值達(dá)�300億元�
綜合三個市�,當(dāng)前的形勢為:�(shù)字電視市場已開始啟動�2.5G�3G手機的研�(fā)已開�,國�(nèi)手機廠家的市場拓展已取得初步成功;PDA市場已初步形成規(guī)��
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