(三)系统精简。嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,不要求其功能设计及实现上过于复杂,这样一方面利于控制系统成本,同时也利于实现系统安全。
(四)高实时性的系统软件(OS)是嵌入式软件的基本要求。而且软件要求固态存储,以提高速度;软件代码要求高质量和高可靠性。
(五)嵌入式软件开发要想走向标准化,就必须使用多任务的操作系统。嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行;但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS(Real-Time Operating System)开发平台,这样才能保证程序执行的实时性、可靠性,并减少开发时间,保障软件质量。
三、嵌入式系统的关键技术
随着后电脑时代的来临,消费电子成为市场的主要驱动力;而在消费电子中,32位嵌入式CPU占了主导地位。针对不同的消费产品,消费者的要求也不尽相同。例如:汽车电子产品的稳定和安全性非常重要,而对蓝牙产品可能更关心价格。当然,对于功耗问题的关注却是几乎涵盖所有消费产品的要求。对于开发者而言,ARM架构以及相关软件的前后兼容性对于他们加快开发周期、缩短产品上市时间是非常重要的。并且,对于消费电子产品而言,传统的“摩尔定律”已经不是特别重要的,更重要的是在提供性能的同时,能够有效地降低功耗和芯片面积。
为了满足市场对消费电子产品的种种需求,ARM也不断开发和完善技术,推出了一系列有针对性的创新技术。例如:智能能源管理(IEM)技术能够有效地降低嵌入式系统的功耗;TrustZone技术能够为系统提供硬件级的安全保护,满足了用户、内容提供商以及运营商对内容安全性的要求;Thumb2指令集有效地降低了代码密度,节省了系统内存使用,从而降低了系统成本;Jazelle技术提供了在硬件中执行Java加速功能,为系统提供了更好的多媒体性能。
四、嵌入式系统的方向
嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统用在一些特定专用设备上,通常这些设备的硬件资源(如处理器、存储器等)非常有限,并且对成本很敏感,有时对实时响应要求很高等。嵌入式系统是软硬结合的东西,搞嵌入式开发的人有两类。
一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人,他们主要是搞硬件设计,有时要开发一些与硬件关系最密切的最底层软件,如BootLoader、BoardSupport Package(像PC的BIOS一样,往下驱动硬件,往上支持操作系统),最初级的硬件驱动程序等。他们的优势是对硬件原理非常清楚,不足是他们更擅长定义各种硬件接口,但对复杂软件系统往往力不从心(例如嵌入式操作系统原理和复杂应用软件等)。
另一类是学软件、计算机专业出身的人,主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。如果我们学软件的人对硬件原理和接口有较好的掌握,我们完全也可写BSP和硬件驱动程序。嵌入式硬件设计完后,各种功能就全靠软件来实现了,嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件,这占了嵌入式系统的最主要工作(目前有很多公司将硬件设计包给了专门的硬件公司,稍复杂的硬件都交给台湾或国外公司设计,国内的硬件设计力量很弱,很多嵌入式公司自己只负责开发软件,因为公司都知道,嵌入式产品的差异很大程度在软件上,在软件方面是最有“花头“可做的),所以我们搞软件的人完全不用担心我们在嵌入式市场上的用武之地,越是智能设备越是复杂系统,软件越起关键作用,而且这是目前的趋势。
参考文献:
[1]吕京建,肖海桥.嵌入式处理器分类与现状
[2]桑楠.嵌入式系统原理及应用开发技术.北京:北京航空航天大学出版社,2002
[3][美]李(Li, Q.)等.嵌入式系统的实时概念.王安生译.北京:北京航空航天大学出版社,2004,6
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