嵌入式系統是嵌入式軟件與IC發(fā)展基礎

　　  嵌入式系統是將先進(jìn)的計算機技術(shù)、半導體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應用相結合后的產(chǎn)物。這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng )新的知識集成系統。

　    在社會(huì )日益信息化的今天，計算機和網(wǎng)絡(luò )的應用已經(jīng)全面滲透到日常生活中。各種應用嵌入式系統的電子產(chǎn)品隨處可見(jiàn)，如人們平常用的手機、攝像機、醫療儀器、汽車(chē)，乃至工業(yè)控制、航天、航空等設備都要用到嵌入式系統。在經(jīng)濟發(fā)達國家，每個(gè)家庭平均擁有255個(gè)嵌入式系統，如每輛汽車(chē)平均裝有35個(gè)嵌入式系統。嵌入式系統的應用正廣泛進(jìn)入到工業(yè)、軍事、通信、運輸、金融、醫療、氣象、農業(yè)等眾多領(lǐng)域。

　    作為兩大類(lèi)計算機系統之一的專(zhuān)用計算機系統，即嵌入式系統，在應用數量上已經(jīng)遠遠超過(guò)傳統的通用計算機系統。全世界微處理器產(chǎn)量的95%都用于嵌入式系統，是用于通用計算機系統的近10倍。而且，每100億美元微處理器芯片的應用，會(huì )產(chǎn)生2000億美元的嵌入式系統的產(chǎn)值，帶來(lái)1萬(wàn)億美元的嵌入式系統應用產(chǎn)品的效益。

　    嵌入式系統應用的主要對象是需要數字化、智能化和網(wǎng)絡(luò )化的裝備和產(chǎn)品，嵌入式系統的應用不僅會(huì )改善人們的生活，也將會(huì )改變傳統工業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和服務(wù)方式，促進(jìn)相關(guān)企業(yè)的信息化與工業(yè)化的融合，可為企業(yè)取得豐厚的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。

　    目前，我國對嵌入式系統的應用產(chǎn)值還沒(méi)有專(zhuān)項統計，但從已有的軟件產(chǎn)值的統計看到：2007年我國軟件產(chǎn)業(yè)實(shí)現收入5834.3億元，其中：軟件技術(shù)服務(wù)收入1373.8億元，占軟件產(chǎn)業(yè)收入的23%，是5年前的6.7倍；嵌入式軟件收入1416.2億元，所占比重為24.3%，是5年前的4.3倍；軟件產(chǎn)品收入1782.8億元，所占比重為30.5%，與5年前基本持平；系統集成收入 1067.7億元，所占比重為18.3%，比5年前下降了2.9個(gè)百分點(diǎn)。在歷年國家宣布的軟件百強企業(yè)中，位居前10名的企業(yè)大多都是嵌入式系統應用企業(yè)。

  　  嵌入式系統是專(zhuān)用計算機系統

　    嵌入式系統無(wú)論應用在何處，其基本功能都是一樣的，即通過(guò)運行不同的嵌入式軟件實(shí)現不同的應用目的。雖然嵌入式系統在外部形狀、應用對象、工作環(huán)境等方面與通用計算機系統有很大區別，但是系統的基本組成、運行方式等都是一樣的。

　    通用計算機系統由硬件和軟件組成，嵌入式系統也是由硬件和軟件組成。通用計算機系統的硬件由運算器、控制器、存儲器、接口、總線(xiàn)、電源等組成，嵌入式系統的硬件也是由同樣功能的部件組成。通用計算機系統有鍵盤(pán)、顯示器、鼠標、外部存儲器、打印機、掃描儀等外部設備，嵌入式系統除需要時(shí)可連接使用通用計算機系統的幾乎所有外部設備外，還有本系統常用的傳感器、繼電器、干簧管、光電管、限位開(kāi)關(guān)、電機等用于數據定位、采集、轉換、傳輸、驅動(dòng)等功能的外部設備。

　    從軟件分類(lèi)上看：通用計算機系統的軟件由系統軟件、支撐軟件和應用軟件組成，嵌入式系統的軟件也是由系統軟件、支撐軟件和應用軟件這三部分軟件組成。從運行方式上看：通用計算機系統可獨立工作，也可通過(guò)聯(lián)網(wǎng)集中或分布式運行。嵌入式系統同樣可獨立工作，也可通過(guò)聯(lián)網(wǎng)集中或分布式運行。因此，嵌入式系統與通用計算機系統都是計算機系統。

　    但是，嵌入式系統與通用計算機系統在外部形狀、應用對象、工作環(huán)境、技術(shù)指標等方面有許多不同。嵌入式系統的主要特點(diǎn)有三：一是無(wú)處不在，無(wú)處不有；二是軟硬兼施，相互融合，根據應用和設計需要，軟件可硬化，硬件也可軟化；三是量體裁衣，為每個(gè)應用單獨制造，軟件和硬件都要求冗余最少。

　    當前，嵌入式系統與通用計算機系統正向兩個(gè)不可兼容的技術(shù)方向發(fā)展。通用計算機系統的發(fā)展方向是爭取不斷地提高速度和存儲容量，嵌入式系統的發(fā)展方向是超小型、超低價(jià)位、高可靠性和易耦合。

　    通用計算機系統如被確定為某項工作專(zhuān)門(mén)服務(wù)時(shí)，也可稱(chēng)為專(zhuān)用計算機系統；如：財務(wù)管理計算機系統、人事管理計算機系統等。這些通用計算機系統去掉專(zhuān)項服務(wù)的任務(wù)，更換軟件后，甚至不需更換軟件也可專(zhuān)門(mén)或同時(shí)為其他工作服務(wù)。嵌入式系統則不同，它的硬件和軟件都是為特定的應用對象“量身定做”，僅為定做的應用對象工作，是真正意義上的專(zhuān)用計算機系統。

　    嵌入式系統是走下桌面、走出機房，嵌入到應用設備中運行的專(zhuān)用計算機系統。因此不稱(chēng)嵌入式系統為專(zhuān)用計算機系統，是要與那些通用計算機系統中的某種專(zhuān)用系統相區別的。

　    解放思想發(fā)展嵌入式系統

　    通用計算機系統進(jìn)行軟件設計，包括計算機輔助設計、輔助制造、科學(xué)計算、工程設計等，實(shí)現了智力替代平臺。通用計算機系統智力平臺的模式，推動(dòng)了嵌入式系統的智力嵌入，使現代計算機形成了兩個(gè)領(lǐng)域：一個(gè)是通用計算機系統領(lǐng)域，另一個(gè)是嵌入式系統領(lǐng)域。在嵌入式系統領(lǐng)域中，智力嵌入是將嵌入式系統嵌入到對象體系中，提供了智力嵌入模式。通用計算機系統的智力平臺的模式和嵌入式系統的智力嵌入模式，是計算機產(chǎn)業(yè)革命的兩個(gè)模式。通用計算機系統應用幫助人類(lèi)認識世界，嵌入式系統應用幫助人類(lèi)改造世界。

　    嵌入式系統是計算機產(chǎn)業(yè)革命中近期開(kāi)始熱門(mén)的領(lǐng)域。嵌入式系統是將先進(jìn)的計算機技術(shù)、半導體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應用相結合后的產(chǎn)物。這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng )新的知識集成系統。隨著(zhù)后PC時(shí)代來(lái)臨，嵌入式系統的應用呈現系統復雜化、應用多樣化、硬件集約化、軟件平臺化等特點(diǎn)。嵌入式系統的快速發(fā)展和廣泛應用，正在繼續將計算機產(chǎn)業(yè)革命引向深入。

　    我國軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)得到國務(wù)院18號文件和相關(guān)優(yōu)惠政策的近10年扶持，取得了長(cháng)足發(fā)展，但在關(guān)鍵的技術(shù)和工藝上沒(méi)有太多突破，缺少自主知識產(chǎn)權，與先進(jìn)國家同行業(yè)的水平差距還沒(méi)有明顯縮小。這些問(wèn)題與軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展快、不易趕上，高端的技術(shù)難度高、不易攻克有關(guān)，也與產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和國家扶持政策有關(guān)。

　    解放思想，要對以往支持的國家有關(guān)優(yōu)惠政策進(jìn)行客觀(guān)有效性分析。分析的焦點(diǎn)包括：是繼續采用退稅扶持，還是按服務(wù)行業(yè)收稅；是繼續扶持全產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還是重點(diǎn)扶持關(guān)鍵技術(shù)和工藝發(fā)展；是鼓勵企業(yè)間百舸爭流，都去爭大，還是引導企業(yè)間資源整合，優(yōu)勢互補，通過(guò)兼并或加盟等方式把少數企業(yè)做大；是繼續全力以赴扶持軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，還是兼顧這兩個(gè)產(chǎn)業(yè)的上、下游產(chǎn)業(yè)鏈的建設和發(fā)展等。

　    嵌入式系統是嵌入式軟件和集成電路發(fā)展的根本

　    時(shí)至今日，在現代計算機產(chǎn)業(yè)革命中，通用計算機系統的軟、硬件技術(shù)已進(jìn)入壟斷階段。在通用計算機系統中PC機占90%，PC機的80%采用英特爾的8x86體系結構，所用芯片基本上都出自英特爾、AMD、Cyrix等幾家集成電路公司。PC機必備的操作系統和文字處理器方面，微軟的Windows及Word系統占80%-90%。此外，憑借操作系統還可以搭配其他應用程序。

　    嵌入式系統則不同，它是一個(gè)分散的應用產(chǎn)業(yè)，充滿(mǎn)了競爭、機遇與創(chuàng )新，沒(méi)有哪一個(gè)系列的處理器、操作系統或少數公司、少數產(chǎn)品就能夠壟斷嵌入式系統產(chǎn)業(yè)的全部市場(chǎng)。因此，嵌入式系統領(lǐng)域的產(chǎn)品和技術(shù)，必然是高度分散的，留給各個(gè)行業(yè)的中小規模高技術(shù)公司很大的創(chuàng )新余地，帶來(lái)了獲取自主知識產(chǎn)權的很多機遇。另外，社會(huì )上的各個(gè)應用領(lǐng)域是在不斷向前發(fā)展的，用戶(hù)需求在不斷細化，嵌入式系統也需同步發(fā)展，這也構成了推動(dòng)嵌入式系統發(fā)展的強大動(dòng)力。

　    在嵌入式系統中，硬件是支撐，軟件是靈魂。每個(gè)嵌入式系統都需要嵌入式軟件來(lái)提供滿(mǎn)足應用需求的靈活多樣的特制功能。嵌入式系統應用廣泛，決定了嵌入式軟件在系統中占據重要地位，嵌入式軟件是嵌入式系統產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要基礎。此外，專(zhuān)用集成電路是嵌入式系統產(chǎn)業(yè)的另一個(gè)重要基礎。嵌入式系統產(chǎn)業(yè)的基礎就是以應用為中心的“集成電路”設計技術(shù)和面向應用的軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)。

　    當今嵌入式系統的快速發(fā)展主要依托于軟件和集成電路行業(yè)的技術(shù)發(fā)展；同時(shí)，嵌入式系統的發(fā)展又成為軟件和集成電路行業(yè)的主要市場(chǎng)。嵌入式軟件只有通過(guò)嵌入式系統的硬件才可進(jìn)入各行各業(yè)的數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化服務(wù)產(chǎn)品中；企業(yè)只有生產(chǎn)有嵌入式系統的批量產(chǎn)品，并且穩定后才可能去進(jìn)行集成電路設計。沒(méi)有嵌入式系統的發(fā)展，嵌入式軟件將成為無(wú)本之木，集成電路行業(yè)將成為無(wú)米之炊。沒(méi)有嵌入式系統的發(fā)展，在嵌入式軟件與集成電路行業(yè)之間存在斷層，用巨資引進(jìn)的集成電路設計和生產(chǎn)設備將會(huì )閑置或大材小用。