建設單片機應用平臺、實(shí)施平臺開(kāi)發(fā)戰略V0.5

（一）單片機產(chǎn)品平臺開(kāi)發(fā)概述


　 目前，單片機應用系統開(kāi)始進(jìn)入軟、硬件平臺方式的社會(huì )化大生產(chǎn)，以往我國的自然經(jīng)濟模式下的個(gè)體方式已不能適應時(shí)代要求。

　　(1)　平臺方式是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的唯一正確模式

1什么是平臺開(kāi)發(fā)模式
　　在一個(gè)設計集團中，實(shí)行嚴格的標準化、系列化，規范化設計，并將某一類(lèi)產(chǎn)品領(lǐng)域的基本硬件結構及基本軟件形成產(chǎn)品的“統一機芯”，即基礎平臺，并將基礎平臺相關(guān)的周邊擴展電路及應用軟件進(jìn)行優(yōu)化、篩選，形成基礎平臺的平臺庫資源。在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，利用基礎平臺，并選擇平臺庫中的相關(guān)資源進(jìn)行。
2平臺模式不是新概念
　　許多單片機產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)人員，在開(kāi)發(fā)多個(gè)系列產(chǎn)品時(shí)，都遵循兼容性設計方法，不斷優(yōu)選出通用電路單元和模塊化軟件。在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，大部分硬件、軟件都是在原有的基礎上進(jìn)行的。高明的技術(shù)人員則將基礎的、優(yōu)選的軟、硬件資料進(jìn)行標準化、系列化、規范化整理后形成新品開(kāi)發(fā)的基礎，這就是應用平臺的雛形。
3平臺方式是集團產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的唯一模式
　　我國單片機行業(yè)中，風(fēng)行隨意性的個(gè)體的自然經(jīng)濟的落后方式，即使是有較多產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員的公司，在單片機產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中仍在實(shí)施“板凳模式”的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方法，大量低水平的重復勞動(dòng)形成頑癥。采用平臺開(kāi)發(fā)模式，施行“階梯模式”從根本上解決了“板凳模式”的弊端，因此平臺方式是現代電子產(chǎn)品在現社會(huì )化大生產(chǎn)方式下，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)唯一的正確模式。
　　(2)平臺是現代知識經(jīng)濟的產(chǎn)物

　　平臺方式是先進(jìn)的社會(huì )化生產(chǎn)方式，在知識經(jīng)濟下，已形成了一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)形式。目前許多重要的電子產(chǎn)品領(lǐng)域已分化成軟硬件平臺的知識產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)品的整機產(chǎn)業(yè)。
1平臺是知識集成的產(chǎn)物
　　軟、硬件平臺將產(chǎn)品軟、硬件開(kāi)發(fā)所必須的資源最大限度地集合在平臺中，為整機業(yè)提供了最傻瓜的應用界面，形成了電子產(chǎn)業(yè)中的知識產(chǎn)業(yè)與“傻瓜”產(chǎn)業(yè)的分工。例如DVD產(chǎn)業(yè)中，Intel公司提供“給你DVD軟、硬件平臺，保你一個(gè)月做出完善的DVD產(chǎn)品”。
2平臺走上產(chǎn)業(yè)化商品形式
　　平臺集合了群體技術(shù)人員大量的智能勞動(dòng)，把許多產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的基礎軟、硬件工作解決在平臺之中。平臺嚴密的標準、規范化設計保證有較好的可靠性與簡(jiǎn)單的使用界面，形成了供產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商使用的商品。
　　(3)平臺開(kāi)發(fā)模式中的觀(guān)念轉變

　　在許多有技術(shù)實(shí)力的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，并不需要購買(mǎi)商品平臺，但必須構筑企業(yè)的產(chǎn)品應用平臺，實(shí)施平臺開(kāi)發(fā)模式，并轉變產(chǎn)品開(kāi)發(fā)觀(guān)念。
1 從個(gè)體產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式轉變到平臺建設基礎上的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)思路。在這種方式下，個(gè)人的技術(shù)能力主要表　現在平臺建設以及使用軟硬件平臺迅速完成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的能力上。
2 從個(gè)人英雄主義轉變到團隊英雄主義上。企業(yè)的技術(shù)先進(jìn)表現在有先進(jìn)的軟、硬件平臺，以及在先進(jìn)　的平臺上迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品。所有個(gè)人的技術(shù)貢獻完全融化在平臺中，即使具體的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員也只　是在集體技術(shù)成果（平臺）上前進(jìn)了一步。人人為平臺，平臺為人人。
3 從個(gè)人權威轉為平臺權威。企業(yè)中的所有新來(lái)的技術(shù)人員必須融入平臺、接收平臺培訓，并在平臺的　高起點(diǎn)上起步。
　　(4)實(shí)行平臺開(kāi)發(fā)戰略的優(yōu)勢


1技術(shù)員工迅速成長(cháng)，通過(guò)平臺培訓能迅速掌握產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)。
2徹底根除產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中大量低水平重復工作。
3平臺的知識集成減少了對企業(yè)個(gè)別員工的依附性。員工的正常流動(dòng)不會(huì )影響企業(yè)的技術(shù)實(shí)力。
4平臺最大限度的產(chǎn)品包容性大大縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。
5平臺的可靠性積累，保證基于平臺開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品具有良好的可靠性。
平臺的標準化、系列化、規范化設計極大地有利于產(chǎn)品的生產(chǎn)、維修與更新。

二、什么是單片機產(chǎn)品的軟硬件平臺
（一）平臺是系列產(chǎn)品的基礎資源集合
N個(gè)系列產(chǎn)品有相似的應用軟件和硬件，這些軟、硬件進(jìn)行優(yōu)選及優(yōu)化形成了該系列產(chǎn)品的應用平臺。
N個(gè)系列產(chǎn)品有相似的開(kāi)發(fā)環(huán)境，這些開(kāi)發(fā)環(huán)境如開(kāi)發(fā)裝置、編輯、匯編工具、語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具、RTOS等，構成了系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)平臺。
構成系列核心的硬件體系結構和實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統（或規范的操作系統結構）形成了新產(chǎn)品研發(fā)的產(chǎn)品基礎平臺。
基于單片機資源所制定的標準化、系列化軟硬件電路單元及函數、子程序構成了平臺庫資源（庫電路單元、庫函數或子程序庫）。
（二）SSN設計是平臺建設的基礎
沒(méi)有SSN設計就無(wú)法形成平臺的集合基礎。平臺有最嚴格規范化的設計，無(wú)論平臺的建設和更新維護都要遵循SSN設計方法。
平臺設計方法本身就是典型的SSN設計。在設計新產(chǎn)品時(shí)，要給出基礎平臺上的標準電路組合，要規定創(chuàng )新電路的軟、硬件規范設計要求。
平臺的建設、更新、維護要嚴格遵循SSN的設計原則與方法。建立平臺軟硬件模塊標準。平臺軟硬件資源除性能優(yōu)選外，就是完善其標準、系列與規范。
所有軟、硬件資源形成技術(shù)成果時(shí)，首先要實(shí)現標準化規范化設計，才能形成集體共享性資源，例如虛擬I2C總線(xiàn)軟件包，虛擬UART方式軟件包。
（三）平臺是現代電子產(chǎn)品的先進(jìn)研制方式
基于平臺的產(chǎn)品研發(fā)可形成集團智力優(yōu)勢。
平臺保證了產(chǎn)品系統的基本可靠性。
平臺建設和產(chǎn)品研發(fā)對平臺的維護、更新，可迅速優(yōu)化基礎應用平臺和平臺庫。在產(chǎn)品研發(fā)的同時(shí)不斷地提高軟硬件應用平臺水平。
（四）平臺是通向ASIC解決的捷徑
現代電子系統的ASIC解決是產(chǎn)品系統的重要方向。
基于軟、硬件平臺設計的產(chǎn)品具有可靠的軟硬件基礎，這是ASIC解決的重要技術(shù)前提。
基于軟、硬件平臺設計的產(chǎn)品系列具有較好的兼容性，易形成規模效益。

（二）應用平臺的建設方法
（一）要確定平臺類(lèi)型與應用領(lǐng)域
軟、硬件平臺的范圍劃定。要保證軟硬件平臺的針對性，減少硬件資源浪費，必須從單片機類(lèi)型和產(chǎn)品類(lèi)型出發(fā)建設平臺。
單片機廠(chǎng)家平臺
這是半導體廠(chǎng)家推出新型單片機為開(kāi)拓市場(chǎng)必須提供的軟、硬件平臺如：
單片機功能及資源的演示系統
單片機的開(kāi)發(fā)環(huán)境
單片機典型應用的參考設計
新技術(shù)新功能的支持技術(shù)。如ISP（ICP）的下載軟件，VP的軟件包，I2C總線(xiàn)的狀態(tài)處理模塊、FFU（多域固體更新）應用示例等。
用戶(hù)的應用平臺
這是用戶(hù)選擇好單片機以后，為研制一系列產(chǎn)品而建設的軟、硬件平臺，如智能儀表、PDA、伺服控制等。應用平臺應對該產(chǎn)品領(lǐng)域中的基本軟、硬件技術(shù)進(jìn)行徹底研究、建立產(chǎn)品系列的軟、硬件基礎平臺。
（二）單片機廠(chǎng)家平臺建設
廠(chǎng)家平臺建設本應由半導體廠(chǎng)家進(jìn)行，目前則主要由一級代理商帶頭，廠(chǎng)家配合進(jìn)行。廠(chǎng)家平臺是單片機銷(xiāo)售的重要環(huán)節，由代理商的技術(shù)部門(mén)精心組織，不能以產(chǎn)品研發(fā)方式代替。
全面、精細地研究單片機的結構原理、創(chuàng )新設計、市場(chǎng)意圖，寫(xiě)出單片機的應用指導書(shū)。
編制、制作能展示單片機全面功能的演示系統。
給出本單片機典型應用的一些參考設計，以模塊、應用軟件及應用說(shuō)明書(shū)形式提供。
對專(zhuān)項技術(shù)難點(diǎn)、熱點(diǎn)給出軟、硬件示范。
開(kāi)發(fā)環(huán)境應用指導。
手冊與應用指南。
根據上述內容，編制廠(chǎng)家平臺目錄，設計軟、硬件文檔實(shí)物套裝，使單片機用戶(hù)有十分形象與完整的平臺概念。買(mǎi)單片機提供平臺，在平臺上起飛，有了廠(chǎng)家平臺，用戶(hù)就可立即開(kāi)展產(chǎn)品研發(fā)工作。
（三）用戶(hù)應用平臺建設
在選擇好單片機和產(chǎn)品應用領(lǐng)域后，在開(kāi)發(fā)具體型號產(chǎn)品前，應建設起用戶(hù)應用平臺。在大量產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)必須采取基于軟、硬件平臺的產(chǎn)品研制方法。用戶(hù)應用平臺建設包括基礎平臺設計、外圍擴展規劃、軟硬件平臺庫建設與平臺文檔及應用規范建設。
(1)基礎平臺設計
基礎平臺是系列化產(chǎn)品的“統一機芯”?；A平臺設計的前提是產(chǎn)品系列的綜合規劃，在沒(méi)明確的產(chǎn)品系列時(shí)，則以單片機最小系統為基礎完成基本系統設計與資源規劃?；A平臺設計內容為：
2　單片機系列兼容性設計
3　單片機最小系統電路設計
4　單片機資源的優(yōu)先級應用分配規劃
5　單片機外圍擴展的總線(xiàn)配置
6　建立基礎平臺文檔及應用規范
(2)外圍擴展規劃
根據產(chǎn)品系列要求的系統擴展與系統配置要求，制定外圍擴展的典型系列電路。這些典型電路應具有典型性，通用性和系列性。因為作為基礎平臺，雖然起“統一機芯”作用，但在不同產(chǎn)品中，會(huì )有不同的外圍電路需求，例如在某個(gè)智能儀器的80C51基礎應用平臺中設置了自適應等精度數字脈沖頻率測量接口及虛擬I2C總線(xiàn)接口。
(3)軟、硬件平臺庫建設
軟硬件平臺庫是以電路單元和軟件子程序或庫函數的文檔形式存在的。
所有基礎平臺、外圍擴展的單元電路及相應的配套軟件或典型子程序都應形成平臺庫文件。
(4)平臺文檔及應用規范建設
平臺文檔及應用規范是單片機產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)中的技術(shù)傳遞語(yǔ)言。新產(chǎn)品研發(fā)時(shí)要用基礎平臺及平臺庫組合成新品研發(fā)的應用平臺；新品研發(fā)完成后，技術(shù)成果必須以平臺文檔及應用規范的形式確認。

（四）應用平臺建設中的SSN設計
SSN設計是應用平臺建設的基礎。標準化設計是兼容性的基礎，系列化是通用性的基礎，而規范化設計則是要確定標準化設計、系列化設計的指令性地位。
標準化設計（Standardzation）
標準的電路連接。例如16鍵64鍵行列式鍵盤(pán)的行線(xiàn)序、列線(xiàn)序、鍵號、器件序號。
標準文件命名方法。任務(wù)名、子程序名、中斷服務(wù)程序名、符號地址名等。
單片機外部擴展電路標準化。并行擴展方式，串行擴展方式。
只要有兩個(gè)以上的相同應用就存在標準化問(wèn)題。
標準化是兼容性應用基礎。
（二）系列化設計（Seriation）
簡(jiǎn)化繁雜的應用狀態(tài)。例如將所有的鍵盤(pán)應用用8個(gè)獨立式鍵、4