嵌入式系統發(fā)展步入新時(shí)代

　　北京航空航天大學(xué)何立民教授在14日“嵌入式系統與單片機學(xué)術(shù)交流”會(huì )上，將中國單片機20年的發(fā)展歷程稱(chēng)作我國“為智能革命奠基的20年”。何教授認為1985-2000年的單片機時(shí)代是電子技術(shù)應用的時(shí)代，步入新千年后，我們已經(jīng)迎來(lái)嵌入式系統時(shí)代。單片機和嵌入式系統只有時(shí)代的差異，在技術(shù)上都走上MCU和SoC的道路。

　　嵌入式系統是4個(gè)學(xué)科的交叉和融合，微電子學(xué)將為電子材料、工藝、集成電路以及芯片支持用于嵌入式產(chǎn)品的制造；嵌入式計算機學(xué)和電子學(xué)是核心，提供了計算機工程方法、基礎軟件、系統設計、電路理論和集成開(kāi)發(fā)環(huán)境等等；對象學(xué)科是嵌入式產(chǎn)品最終應用的相關(guān)學(xué)科，例如汽車(chē)、計算機和軍事航天。

　　來(lái)自清華大學(xué)自動(dòng)化系汽車(chē)電子研究中心的袁濤主任在題為“汽車(chē)電子告可靠性需求促進(jìn)嵌入式技術(shù)發(fā)展”演講中也指出，汽車(chē)電子將成為嵌入式系統的主要應用，并且是具有明顯的汽車(chē)行業(yè)的特征。由于汽車(chē)電子的工作環(huán)境，需要極高的可靠性和長(cháng)期的穩定性。汽車(chē)電子的部分單元在-40℃至125℃的高溫差下工作，并且還需要克服濕熱、強振動(dòng)和干擾信號多且強的惡劣環(huán)境。汽車(chē)電子的發(fā)展也反向促進(jìn)嵌入式技術(shù)的進(jìn)步，隨著(zhù)電子技術(shù)在汽車(chē)成本的份額增多，嵌入式系統硬件、總線(xiàn)技術(shù)、操作系統和軟件設計都得到了長(cháng)足的發(fā)展。

　　袁濤最后特別強調了TS16949安全認證體系的重要性，這和中國單片機公共實(shí)驗室呂京建主任的觀(guān)點(diǎn)不謀而合。呂京建認為嵌入式技術(shù)決定汽車(chē)的安全、環(huán)保和節能，而開(kāi)放式標準化的系統架構將在其中扮演者至關(guān)重要的作用。目前三大組織聯(lián)盟AUTOSAR、FlexRay和JASPAR分工明確，AUTOSAR負責制定軟件架構、API標準和概念驗證，FlexRay聯(lián)盟負責制定FlexRay的物理層及其協(xié)議和互連性能實(shí)驗等標準，JASPAR則對上述標準的妥當性進(jìn)行確認并進(jìn)行封裝。

　　為了提高汽車(chē)安全性，歐盟制定了“嵌入式智能系統高技術(shù)研究計劃（ARTEMIS）”，構想設計出接近100%安全的汽車(chē)。這個(gè)目標只能通過(guò)智能化系統（主動(dòng)安全系統）實(shí)現，這需要有一定的人機接口（HMI）認知能力，可以通過(guò)傳感器、執行器和嵌入式智能軟件完成?！岸嘁粋€(gè)人一齊喊比一個(gè)人喊的聲音大的多”，ARTEMIS將企業(yè)、大學(xué)、研究中心和公共管理機構匯聚在嵌入式領(lǐng)域，建立并實(shí)現一個(gè)完整一致的歐洲研究發(fā)展策略。

　　同樣，視頻處理系統是近年來(lái)另一個(gè)熱門(mén)的嵌入式應用。合眾達公司的總工錢(qián)建良表示嵌入式處理器性能的提高，以及數字音視頻編解碼算法的優(yōu)化，成為推動(dòng)嵌入式視頻應用的兩大強勁推動(dòng)力。用單個(gè)DSP處理器完成盡可能多路的數字視頻壓縮處理，將無(wú)疑是降低單路視頻監控成本的有效方法。幸運的是，隨著(zhù)DSP處理性能的不斷提高，及嵌入式數字視頻編解碼算法的進(jìn)一步優(yōu)化和日趨完善、成熟，使得單個(gè)DSP能完成多達8路CIF格式的數字視頻壓縮處理成為可能。為了接口8路視頻解碼器，需要在視頻解碼器與DSP的視頻輸入接口之間增加耦合邏輯，高性能、低成本、可編程的FPGA可以方便實(shí)現二者之間的耦合邏輯。

　　在嵌入式系統開(kāi)發(fā)工具領(lǐng)域，建模技術(shù)是技術(shù)發(fā)展的最新趨勢之一。IBM公司軟件部高級技術(shù)顧問(wèn)靳超在《模型驅動(dòng)的系統開(kāi)發(fā)方法》報告中指出建模技術(shù)在嵌入式系統需求捕獲、系統分析、設計、實(shí)現和驗證領(lǐng)域的更加廣泛應用，系統分析設計方面的建模工具，在未來(lái)兩年內，將成為增長(cháng)最快的嵌入式開(kāi)發(fā)工具之一。隨著(zhù)系統開(kāi)發(fā)復雜性的日益增加，雖然可以將功能分配到各個(gè)組件，但是傳統的管理方法已經(jīng)不再勝任。靳超介紹了模型驅動(dòng)系統開(kāi)發(fā)（MDSD）的方法，用來(lái)優(yōu)化功能分配，它應用了合并到IBM RUP(Rational United Process)-SE最新版本的技術(shù)和框架，專(zhuān)門(mén)強調了幫助應對系統工程的挑戰。

　　此外，周立功單片機發(fā)展有限公司的創(chuàng )始人周立功先生的發(fā)言“單片機與企業(yè)發(fā)展”在某種程度上是周立功20多年單片機研發(fā)和教育推廣的經(jīng)驗總結。而北大軟件與微電子學(xué)院的副院長(cháng)吳中海教授向聽(tīng)眾介紹了北大嵌入式系統系在高性能嵌入式系統、嵌入式系統應用、數字圖像處理等多個(gè)領(lǐng)域的研究進(jìn)展。