一、專業(yè)簡介
計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)(嵌入式方向) 工學(xué)本科,非師范類,招收理科學(xué)生,學(xué)制四年。本專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)我國社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的實(shí)際需求、掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)基本理論、基本知識(shí)和基本技能,能從事計(jì)算機(jī)軟、硬件設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用,掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的理論和基本方法,具有嵌入式系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)、開發(fā)、調(diào)試及維護(hù)的基本能力的高級(jí)應(yīng)用型人才。本專業(yè)現(xiàn)有嵌入式實(shí)驗(yàn)室、軟件實(shí)驗(yàn)室、微機(jī)原理、單片機(jī)等二十多個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。
二、專業(yè)主干課程
c程序設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)、單片機(jī)技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)組成原理、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、嵌入式系統(tǒng)概論、傳感器技術(shù)、嵌入式開發(fā)實(shí)例、嵌入式課程設(shè)計(jì)等。
三、培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)是培養(yǎng)擁護(hù)黨的基本路線,適應(yīng)社會(huì)需要的德、智、體、美等方面全面發(fā)展的高等技術(shù)應(yīng)用型專業(yè)人才。學(xué)生在具有必備的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)掌握從事本專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的基本能力和基本技能,熟悉國家信息產(chǎn)業(yè)的政策和法規(guī),具有良好的職業(yè)道德、敬業(yè)與創(chuàng)新精神。
本專業(yè)方向重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的實(shí)踐能力,包括各種嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試和測(cè)試工具。學(xué)生通過學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、嵌入式移動(dòng)通信產(chǎn)品開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)等專業(yè)課程,具備運(yùn)用嵌入式開發(fā)環(huán)境和工具進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的能力,掌握常見的嵌入式設(shè)備和操作系統(tǒng)、常用的嵌入式編程和測(cè)試技巧等。
畢業(yè)后學(xué)生將具備嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)能力,有能力適應(yīng)巨大的嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品市場(chǎng)需求,成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)所急需的掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)的復(fù)合型人才。
四、嵌入式系統(tǒng)方向行業(yè)前景
隨著電子技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,以嵌入式技術(shù)為基礎(chǔ)的電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。傳統(tǒng)的制造技術(shù)正向以計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)為基礎(chǔ)的智能化制造技術(shù)過渡。目前人才市場(chǎng)對(duì)掌握嵌入式技術(shù)理論和職業(yè)技能的應(yīng)用型人才極其缺乏,特別是對(duì)從事嵌入式應(yīng)用、嵌入式軟件編程、嵌入式硬件設(shè)計(jì)及測(cè)試的高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)人員的需求量很大。
在人才需求方面,隨著社會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品集成度和智能化程度要求的不斷提高,國內(nèi)外企業(yè)迫切需要進(jìn)行嵌入式產(chǎn)品的研發(fā)和制造,因此企業(yè)急需一大批嵌入式軟件編程、嵌入式硬件設(shè)計(jì)及測(cè)試人員,而幾乎大部分企業(yè)在這方面的人才嚴(yán)重不足。對(duì)嵌入式應(yīng)用人才更是求賢若渴,許多企業(yè)紛紛用高薪聘用嵌入式專業(yè)人才。從嵌入式應(yīng)用現(xiàn)狀來看,我國的嵌入式應(yīng)用比率僅為1-2%,而工業(yè)發(fā)達(dá)國家水平為25%。由此可見本專業(yè)的市場(chǎng)潛在需求相當(dāng)巨大。
2企業(yè)嵌入式開發(fā)編輯
嵌入式設(shè)計(jì)是企業(yè)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要組成,目前國內(nèi)外中小型企業(yè)內(nèi)部都建立了自己的嵌入式開發(fā)團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)所需的人員職位構(gòu)成包括:(1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師 (2)
硬件工程師 (3)底層驅(qū)動(dòng)工程師 (4)Linux系統(tǒng)工程師 (5)應(yīng)用設(shè)計(jì)工程師等。
對(duì)于企業(yè)而言,嵌入式開發(fā)越來越朝著敏捷開發(fā)、專業(yè)操作的方向發(fā)展。國內(nèi)也逐步涌現(xiàn)出一些專門定制開發(fā)電子產(chǎn)品、進(jìn)行嵌入式外包的專業(yè)公司。
對(duì)于企業(yè)而言,隨時(shí)關(guān)注嵌入式承載硬件的發(fā)展尤其重要,尤其是ARM、FPGA、MCU的結(jié)構(gòu)、工藝、速度正在經(jīng)歷著不斷的變革。
一個(gè)嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由
嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成,
嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的核心,由硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和
應(yīng)用軟件層組成。執(zhí)行裝置也稱為被控對(duì)象,它可以接受
嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的控制命令,執(zhí)行所規(guī)定的操作或任務(wù)。執(zhí)行裝置可以很簡單,如手機(jī)上的一個(gè)微小型的電機(jī),當(dāng)手機(jī)處于震動(dòng)接收狀態(tài)時(shí)打開;也可以很復(fù)雜,如SONY 智能
機(jī)器狗,上面集成了多個(gè)微小型控制電機(jī)和多種傳感器,從而可以執(zhí)行各種復(fù)雜的動(dòng)作和感受各種狀態(tài)信息。
[4] 硬件層
硬件層中包含
嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用設(shè)備接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)。在一片
嵌入式處理器基礎(chǔ)上添加電源電路、
時(shí)鐘電路和存儲(chǔ)器電路,就構(gòu)成了一個(gè)嵌入式核心控制模塊。其中操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都可以固化在ROM中。
嵌入式系統(tǒng)硬件層的核心是嵌入式微處理器,嵌入式微處理器與通用CPU最大的不同在于嵌入式微處理器大多工作在為特定用戶群所專用設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中,它將通用CPU許多由
板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部,從而有利于嵌入式系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)趨于小型化,同時(shí)還具有很高的效率和可靠性。
嵌入式微處理器的
體系結(jié)構(gòu)可以采用
馮·諾依曼體系或
哈佛體系結(jié)構(gòu);
指令系統(tǒng)可以選用精簡指令系統(tǒng)(Reduced Instruction Set Computer,RISC)和復(fù)雜指令系統(tǒng)CISC(Complex Instruction Set Computer,CISC)。RISC計(jì)算機(jī)在通道中只包含最有用的指令,確保數(shù)據(jù)通道快速執(zhí)行每一條指令,從而提高了執(zhí)行效率并使CPU硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得更為簡單。
嵌入式微處理器有各種不同的體系,即使在同一體系中也可能具有不同的
時(shí)鐘頻率和
數(shù)據(jù)總線寬度,或集成了不同的外設(shè)和接口。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全世界
嵌入式微處理器已經(jīng)超過1000多種,
體系結(jié)構(gòu)有30多個(gè)系列,其中主流的體系有ARM、MIPS、PowerPC、X86和SH等。但與全球PC市場(chǎng)不同的是,沒有一種
嵌入式微處理器可以主導(dǎo)市場(chǎng),僅以32位的產(chǎn)品而言,就有100種以上的嵌入式微處理器。嵌入式微處理器的選擇是根據(jù)具體的應(yīng)用而決定的。
1>Cache
Cache是一種容量小、速度快的
存儲(chǔ)器陣列它位于主存和
嵌入式微處理器內(nèi)核之間,存放的是一段時(shí)間微處理器使用最多的程序代碼和數(shù)據(jù)。在需要進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取操作時(shí),微處理器盡可能的從Cache中讀取數(shù)據(jù),而不是從主存中讀取,這樣就大大改善了系統(tǒng)的性能,提高了
微處理器和主存之間的
數(shù)據(jù)傳輸速率。Cache的主要目標(biāo)就是:減小
存儲(chǔ)器(如主存和輔助存儲(chǔ)器)給微處理器內(nèi)核造成的存儲(chǔ)器訪問瓶頸,使處理速度更快,實(shí)時(shí)性更強(qiáng)。
在
嵌入式系統(tǒng)中Cache全部集成在
嵌入式微處理器內(nèi),可分為數(shù)據(jù)Cache、指令Cache或混合Cache,Cache的大小依不同處理器而定。一般中高檔的
嵌入式微處理器才會(huì)把Cache集成進(jìn)去。
2>主存
ROM類 NOR Flash、EPROM和PROM等。
RAM類 SRAM、DRAM和SDRAM等。
其中NOR Flash 憑借其可擦寫次數(shù)多、存儲(chǔ)速度快、存儲(chǔ)容量大、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),在嵌入式領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。
3>輔助存儲(chǔ)器
嵌入式系統(tǒng)中常用的外存有:硬盤、NAND Flash、CF卡、MMC和SD卡等。
(3)通用設(shè)備接口和I/O接口
嵌入式系統(tǒng)和外界交互需要一定形式的通用設(shè)備接口,如A/D、D/A、I/O等,外設(shè)通過和片外其他設(shè)備的或傳感器的連接來實(shí)現(xiàn)
微處理器的輸入/輸出功能。每個(gè)外設(shè)通常都只有單一的功能,它可以在芯片外也可以內(nèi)置芯片中。外設(shè)的種類很多,可從一個(gè)簡單的串行通信設(shè)備到非常復(fù)雜的802.11無線設(shè)備。
中間層
硬件層與軟件層之間為中間層,也稱為硬件抽象層(Hardware Abstract Layer,HAL)或
板級(jí)支持包(Board Support Package,BSP),它將系統(tǒng)上層軟件與底層硬件分離開來,使系統(tǒng)的底層
驅(qū)動(dòng)程序與硬件無關(guān),上層軟件開發(fā)人員無需關(guān)心底層硬件的具體情況,根據(jù)BSP 層提供的接口即可進(jìn)行開發(fā)。該層一般包含相關(guān)底層硬件的初始化、數(shù)據(jù)的輸入/輸出操作和硬件設(shè)備的配置功能。BSP具有以下兩個(gè)特點(diǎn)。
硬件相關(guān)性:因?yàn)?a target="_blank" style="text-decoration: none; color: rgb(19, 110, 194);">嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的硬件環(huán)境具有應(yīng)用相關(guān)性,而作為上層軟 件與硬件平臺(tái)之間的接口,BSP需要為操作系統(tǒng)提供操作和控制具體硬件的方法。
操作系統(tǒng)相關(guān)性:不同的操作系統(tǒng)具有各自的軟件層次結(jié)構(gòu),因此,不同的操作系統(tǒng)具有特定的硬件接口形式。
實(shí)際上,BSP是一個(gè)介于操作系統(tǒng)和底層硬件之間的軟件層次,包括了系統(tǒng)中大部分與硬件聯(lián)系緊密的軟件模塊。設(shè)計(jì)一個(gè)完整的BSP需要完成兩部分工作:
嵌入式系統(tǒng)的硬件初始化以及BSP功能,設(shè)計(jì)硬件相關(guān)的
設(shè)備驅(qū)動(dòng)。
4特點(diǎn)編輯
2)強(qiáng)實(shí)時(shí)性。EOS實(shí)時(shí)性一般較強(qiáng),可用于各種設(shè)備控制中。
3)統(tǒng)一的接口。提供設(shè)備統(tǒng)一的驅(qū)動(dòng)接口。
4)操作方便、簡單、提供友好的圖形GUI和圖形界面,追求易學(xué)易用。
提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能,支持TCP/IP協(xié)議及其他協(xié)議,提供TCP/UDP/IP/PPP
協(xié)議支持及統(tǒng)一的MAC訪問層接口,為各種移動(dòng)計(jì)算設(shè)備預(yù)留接口。
7)更好的硬件適應(yīng)性,也就是良好的移植性。
[5] 8)嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起,它的升級(jí)換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行,因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場(chǎng),具有較長的生命周期。
5解決方案編輯
基于嵌入式系統(tǒng)的RFID手持機(jī)系統(tǒng)方案
在基于嵌入式系統(tǒng)的RFID 手持機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,以微處理器LPC2142 為主控制器,根據(jù)系統(tǒng)的需求外擴(kuò)了SRAM、Flash、SD 卡、
鍵盤、LCD 顯示、聲響提示進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、人機(jī)交互以及出錯(cuò)報(bào)警提示,通過USB 接口可以與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,背光模塊可以為LCD 和鍵盤提供背光,電壓檢測(cè)模塊通過核心處理器的A/D 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電池電壓的檢測(cè),從而間接檢測(cè)出電池的剩余電量,RF 模塊能夠進(jìn)行讀寫器與標(biāo)簽之間射頻信號(hào)的收發(fā),通過JTAG 接口可以進(jìn)行程序的調(diào)試與下載。電源部分可以為系統(tǒng)中需要電源的各個(gè)模塊提供電源,這是本文設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。
[7] 嵌入式智能平臺(tái)在醫(yī)療儀器行業(yè)的應(yīng)用方案
“EVOC”嵌入式智能平臺(tái)在醫(yī)療儀器行業(yè)的應(yīng)用。系統(tǒng)一般由多臺(tái)監(jiān)護(hù)儀和一臺(tái)中央護(hù)士工作站組成,監(jiān)護(hù)儀采用“EVOC”104-1541CLDN型全功能嵌入式工業(yè)主板為核心操作平臺(tái)。該主板僅有手掌的一半大小,板上集成了超低功耗的NS GX 300MHz CPU處理芯片、 SDRAM、CRT/LCD控制、10/100Mbps網(wǎng)絡(luò)接口、Compact Flash、IDE、FDD、兩串一并、二個(gè)USB、一個(gè)115Kbps IrDA紅外接口、1~255秒可編程看門狗定時(shí)器、PS2 鍵盤和鼠標(biāo),支持國內(nèi)醫(yī)療行業(yè)最通用的PC/104接口,系統(tǒng)通過該接口擴(kuò)展的用戶板完成包括血壓、血氧、體溫、呼吸等一系列傳感探測(cè)器的信號(hào)采集,進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,最后結(jié)果可經(jīng)由多種形式輸出。該平臺(tái)支持高精度LCD和VGA兩種顯示模式,在板視頻最大分辨率可達(dá)1024*768,支持通用的熱敏打印接口,并可通過標(biāo)準(zhǔn)串口與中央護(hù)士工作站相互通訊。在平臺(tái)
操作系統(tǒng)的選擇方面,我們給予客戶更多的自由度,打破了傳統(tǒng)多參數(shù)儀僅支持單一DOS操作系統(tǒng)的局限,以提供更加靈活廣泛的應(yīng)用模式。
系統(tǒng)初始化過程可以分為3個(gè)主要環(huán)節(jié),按照自底向上、從硬件到軟件的次序依次為:片級(jí)初始化、板級(jí)初始化和系統(tǒng)級(jí)初始化。
片級(jí)
完成
嵌入式微處理器的初始化,包括設(shè)置嵌入式微處理器的核心
寄存器和
控制寄存器、嵌入式微處理器核心工作模式和嵌入式微處理器的
局部總線模式等。片級(jí)初始化把
嵌入式微處理器從上電時(shí)的默認(rèn)狀態(tài)逐步設(shè)置成系統(tǒng)所要求的工作狀態(tài)。這是一個(gè)純硬件的初始化過程。
板級(jí)
系統(tǒng)
該初始化過程以軟件初始化為主,主要進(jìn)行操作系統(tǒng)的初始化。BSP將對(duì)
嵌入式微處理器的控制權(quán)轉(zhuǎn)交給
嵌入式操作系統(tǒng),由操作系統(tǒng)完成余下的初始化操作,包含加載和初始化與硬件無關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,建立系統(tǒng)內(nèi)存區(qū),加載并初始化其他系統(tǒng)軟件模塊,如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、文件系統(tǒng)等。最后,操作系統(tǒng)創(chuàng)建應(yīng)用程序環(huán)境,并將控制權(quán)交給應(yīng)用程序的入口。
(2)硬件相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
BSP的另一個(gè)主要功能是硬件相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)。硬件相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的初始化通常是一個(gè)從高到低的過程。盡管BSP中包含硬件相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,但是這些設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常不直接由BSP使用,而是在
系統(tǒng)初始化過程中由BSP將他們與操作系統(tǒng)中通用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序關(guān)聯(lián)起來,并在隨后的應(yīng)用中由通用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序調(diào)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件設(shè)備的操作。與硬件相關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序是BSP設(shè)計(jì)與開發(fā)中另一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。
系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)軟件層由
實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)(Real-time Operation System,RTOS)、文件系統(tǒng)、圖形
用戶接口(Graphic User Interface,GUI)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通用組件模塊組成。RTOS是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開發(fā)平臺(tái)。
嵌入式操作系統(tǒng)(Embedded Operation System,EOS)是一種用途廣泛的
系統(tǒng)軟件,過去它主要應(yīng)用與工業(yè)控制和國防系統(tǒng)領(lǐng)域。EOS負(fù)責(zé)嵌入系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、任務(wù)調(diào)度,控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動(dòng)。它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征,能夠通過裝卸某些模塊來達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。已推出一些應(yīng)用比較成功的EOS產(chǎn)品系列。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展、信息家電的普及應(yīng)用及EOS的微型化和專業(yè)化,EOS開始從單一的弱功能向高專業(yè)化的強(qiáng)功能方向發(fā)展。
嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)時(shí)高效性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件固化以及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。EOS是相對(duì)于一般操作系統(tǒng)而言的,它除具有了一般操作系統(tǒng)最基本的功能,如任務(wù)調(diào)度、同步機(jī)制、
中斷處理、文件處理等外,還有以下
7文件系統(tǒng)編輯
提供用戶對(duì)文件操作的命令。
提供用戶共享文件的機(jī)制。
管理文件的存儲(chǔ)介質(zhì)。
提供文件的存取控制機(jī)制,保障文件及文件系統(tǒng)的安全性。
提供文件及文件系統(tǒng)的備份和恢復(fù)功能。
提供對(duì)文件的加密和解密功能。
嵌入式文件系統(tǒng)比較簡單,主要提供文件存儲(chǔ)、檢索和更新等功能,一般不提供保護(hù)和加密等安全機(jī)制。它以
系統(tǒng)調(diào)用和命令方式提供文件的各種操作,主要有:
設(shè)置、修改對(duì)文件和目錄的存取權(quán)限。
提供建立、修改、改變和刪除目錄等服務(wù)。
提供創(chuàng)建、打開、讀寫、關(guān)閉和撤銷文件等服務(wù)。
文件系統(tǒng)的特點(diǎn)
1)兼容性。嵌入式文件系統(tǒng)通常支持幾種標(biāo)準(zhǔn)的文件系統(tǒng),如FAT32、JFFS2、YAFFS等。
3)可裁剪、可配置。根據(jù)
嵌入式系統(tǒng)的要求選擇所需的文件系統(tǒng),選擇所需的存儲(chǔ)介質(zhì),配置可同時(shí)打開的最大文件數(shù)等。
4)支持多種存儲(chǔ)設(shè)備。
嵌入式系統(tǒng)的外存形式多樣了,嵌入式文件系統(tǒng)需方便的掛接不同存儲(chǔ)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序,具有靈活的設(shè)備管理能力。同時(shí)根據(jù)不同外部
存儲(chǔ)器的特點(diǎn),嵌入式文件系統(tǒng)還需要考慮其性能、壽命等因素,發(fā)揮不同外存的優(yōu)勢(shì),提高存儲(chǔ)設(shè)備的可靠性和使用性。
8圖形接口編輯
GUI的廣泛應(yīng)用是當(dāng)今計(jì)算機(jī)發(fā)展的重大成就之一,他極大地方便了非專業(yè)用戶的使用人們從此不再需要死記硬背大量的命令,取而代之的是可用用通過窗口、
菜單、按鍵等方式來方便地進(jìn)行操作。而嵌入式GUI具有下面幾個(gè)方面的基本要求:輕型、占用資源少、高性能、高可靠性、便于移植、可配置等特點(diǎn)。
針對(duì)特定的圖形設(shè)備輸出接口,自行開發(fā)相關(guān)的功能
函數(shù)。
使用獨(dú)立軟件開發(fā)商提供的嵌入式GUI產(chǎn)品。
應(yīng)用軟件層是由基于實(shí)時(shí)系統(tǒng)開發(fā)的應(yīng)用程序組成,用來實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制功能。功能層是要面對(duì)被控對(duì)象和用戶,為方便用戶操作,往往需要提供一個(gè)友好的人機(jī)界面。
對(duì)于一些復(fù)雜的系統(tǒng),在
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初期階段就要對(duì)系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析,確定系統(tǒng)的功能,然后將系統(tǒng)的功能映射到整個(gè)系統(tǒng)的硬件、軟件和執(zhí)行裝置的設(shè)計(jì)過程中,稱為系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)。
9應(yīng)用編輯
一、定義:
嵌入式系統(tǒng)是一種“完全嵌入到受控器件內(nèi)部,為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。
二、說明:
受控器件:
1.消費(fèi)電子:mp3、手機(jī)、電梯、汽車...
4.醫(yī)療儀器:..各種醫(yī)療器械...
5.航天設(shè)備:衛(wèi)星、航天飛機(jī)、月球探測(cè)儀...
10就業(yè)前景編輯
嵌入式就業(yè)發(fā)展空間相對(duì)較大。
嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)前最熱門、最具發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一。包括手機(jī)、電子字典、可視電話、數(shù)字相機(jī)(DC)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(DV)、U-Disk、機(jī)頂盒(Set Top Box)、
高清電視(HDTV)、游戲機(jī)、智能玩具、
交換機(jī)、
路由器、數(shù)控設(shè)備或儀表、汽車電子、家電
控制系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、航天航空設(shè)備等都是典型的
嵌入式系統(tǒng)。因此,通過嵌入式培訓(xùn)成為專業(yè)的
嵌入式技術(shù)人才,其職業(yè)發(fā)展空間較大。
11發(fā)展前景編輯
一類是學(xué)電子工程、通信工程等偏硬件專業(yè)出身的人,他們主要是搞硬件設(shè)計(jì),有時(shí)要開發(fā)一些與硬件關(guān)系最密切的最底層軟件,如BootLoader、Board Support Package(像PC的BIOS一樣,往下驅(qū)動(dòng)硬件,往上支持操作系統(tǒng)),最初級(jí)的硬件
驅(qū)動(dòng)程序等。他們的優(yōu)勢(shì)是對(duì)硬件原理非常清楚,不足是他們更擅長定義各種硬件接口,但對(duì)復(fù)雜
軟件系統(tǒng)往往力不從心(例如
嵌入式操作系統(tǒng)原理和復(fù)雜
應(yīng)用軟件等)。
另一類是學(xué)軟件、計(jì)算機(jī)專業(yè)出身的人,主要從事
嵌入式操作系統(tǒng)和
應(yīng)用軟件的開發(fā)。如果這類人對(duì)硬件原理和接口有較好的掌握,也完全可以寫B(tài)SP和硬件驅(qū)動(dòng)程序。嵌入式硬件設(shè)計(jì)完后,各種功能就全靠軟件來實(shí)現(xiàn)了,
嵌入式設(shè)備的增值很大程度上取決于嵌入式軟件,這占了嵌入式系統(tǒng)的最主要工作(有很多公司將硬件設(shè)計(jì)包給了專門的硬件公司,稍復(fù)雜的硬件都交給
臺(tái)灣或國外公司設(shè)計(jì),國內(nèi)的硬件設(shè)計(jì)力量很弱,很多嵌入式公司自己只負(fù)責(zé)開發(fā)軟件,因?yàn)楣径贾溃?a target="_blank" style="text-decoration: none; color: rgb(19, 110, 194);">嵌入式產(chǎn)品的差異很大程度在軟件上,在軟件方面是最有“花頭“可做的),所以軟件研發(fā)人員完全不用擔(dān)心在嵌入式市場(chǎng)上的無用武之地,越是智能設(shè)備越是復(fù)雜系統(tǒng),軟件越起關(guān)鍵作用,而且這是趨勢(shì)。
嵌入式領(lǐng)域較新,發(fā)展非???,很多軟硬件技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間都不太長(如ARM處理器、
嵌入式操作系統(tǒng)、LINUX操作系統(tǒng)),大多數(shù)人沒有條件接觸或進(jìn)入嵌入式行業(yè),更談不上能有機(jī)會(huì)接受專業(yè)人士的指導(dǎo)。因此,踏進(jìn)這個(gè)行業(yè)的難度比較大,嵌入式人才稀缺,身價(jià)自然也水漲船高。
權(quán)威部門統(tǒng)計(jì),我國嵌入式人才缺口每年50萬人左右。根據(jù)
前程無憂網(wǎng)發(fā)布的調(diào)查報(bào)告,嵌入式軟件開發(fā)是未來幾年最熱門和最受歡迎的職業(yè)之一,具有10年工作經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)
嵌入式工程師年薪在30萬元左右。即使是初級(jí)的嵌入式軟件開發(fā)人員,平均月薪也達(dá)到了3000—5000元,中高級(jí)的
嵌入式工程師月薪平均超過10000元?!∽鲕浖?shí)際上有高下之分,開發(fā)語言從
機(jī)器語言、匯編到C、C++,再到紅透半邊天的Java、C#等,該學(xué)哪種呢?為什么有些開發(fā)者工資低,而有些開發(fā)者千金難求?為什么3年的Java高級(jí)程序員薪水僅僅8k-10k,而一個(gè)Linux底層C語言程序員兩年經(jīng)驗(yàn)就敢要10k的薪水?
還是門檻,比如月薪15k的Linux
嵌入式開發(fā)職位,門檻就有 Linux系統(tǒng)、Shell編程、Linux開發(fā)環(huán)境、C語言、ARM硬件平臺(tái)、
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、Linux內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)程序等,粗略數(shù)數(shù)就有8道關(guān)口,他需要非常熟悉整個(gè)的計(jì)算機(jī)體系,能做出實(shí)際的產(chǎn)品,而Java的開發(fā)者卻僅僅是會(huì)使用名叫Java的語言工具,始終高高飄在眾多層次之上,開發(fā)項(xiàng)目非常快,甚至可以不知道OSI模型,很可能自始至終都是軟件藍(lán)領(lǐng)。
嵌入式開發(fā)本身也有高下之分,至少包含嵌入式應(yīng)用程序工程師和底層的驅(qū)動(dòng)內(nèi)核工程師兩種。前者同樣是使用現(xiàn)成工具進(jìn)行簡單勞動(dòng),比如使用J2ME開發(fā)小游戲或者進(jìn)行一些界面開發(fā),而后者是根據(jù)芯片具體情況把操作系統(tǒng)(如Linux)移植到上面,同時(shí)編寫必要的驅(qū)動(dòng)程序,改寫相應(yīng)的內(nèi)核代碼。很顯然后者是一個(gè)公司真正的技術(shù)核心。而技術(shù)核心的工資很可能是其他開發(fā)者的數(shù)倍。
嵌入式開發(fā)突出強(qiáng)制和項(xiàng)目,學(xué)習(xí)不僅僅是學(xué)習(xí)幾項(xiàng)技術(shù),而是構(gòu)建你的知識(shí)體系。比如學(xué)習(xí)
嵌入式開發(fā),就要從基礎(chǔ)Linux,C語言,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)開始,到ARM,匯編,Linux內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)等,更重要的是更多的項(xiàng)目練習(xí),設(shè)計(jì)至少5個(gè)項(xiàng)目,多達(dá)10000行強(qiáng)制核心代碼的編寫可以讓你真正獲得知識(shí)。為進(jìn)入外企或者出國做準(zhǔn)備。 未來的幾年內(nèi),隨著信息化,智能化,網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也將獲得廣闊的發(fā)展空間。美國著名未來學(xué)家尼葛洛龐帝99年1月訪華時(shí)預(yù)言,4~5年后嵌入式智能(電腦) 工具將是PC和因特網(wǎng)之后最偉大的發(fā)明。我國著名
嵌入式系統(tǒng)專家沈緒榜院士98年11月在武漢全國第11次微機(jī)學(xué)術(shù)交流會(huì)上發(fā)表的《計(jì)算機(jī)的發(fā)展與技術(shù)》一文中,對(duì)未來10年以嵌入式芯片為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)工業(yè)進(jìn)行了科學(xué)的闡述和展望。1999年世界電子產(chǎn)品產(chǎn)值已超過12000億美元,2000年達(dá)到13000億美元,預(yù)計(jì)2005年,銷售額將達(dá)18000億美元。一些先進(jìn)的PDA在顯示屏幕上已實(shí)現(xiàn)漢字寫入、短消息語音發(fā)布,日用范圍也將日益廣闊。對(duì)于企業(yè)專用解決方案,如物流管理、條碼掃描、移動(dòng)信息采集等,這種小型手持
嵌入式系統(tǒng)將發(fā)揮巨大的作用。自動(dòng)控制領(lǐng)域,不僅可以用于ATM機(jī),自動(dòng)售貨機(jī),工業(yè)控制等專用設(shè)備,和移動(dòng)通訊設(shè)備結(jié)合、GPS、娛樂相結(jié)合,
嵌入式系統(tǒng)同樣可以發(fā)揮巨大的作用。
12就業(yè)方向編輯
一、關(guān)于企業(yè)計(jì)算方向
企業(yè)計(jì)算(Enterprise Computing)是稍時(shí)髦較好聽的名詞,主要是指企業(yè)信息系統(tǒng),如ERP軟件(企業(yè)資源規(guī)劃)、CRM軟件(客戶關(guān)系管理)、SCM軟件(供應(yīng)鏈管理,即物流軟件),銀行證券軟件,財(cái)務(wù)軟件,
電子商務(wù)/政務(wù)(包括各種網(wǎng)站),數(shù)據(jù)倉庫,
數(shù)據(jù)挖掘,商務(wù)智能等企業(yè)信息管理系統(tǒng)。
二、關(guān)于嵌入式系統(tǒng)方向
嵌入式系統(tǒng)無疑是當(dāng)前最熱門最有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一。
嵌入式系統(tǒng)用在一些特定專用設(shè)備上,通常這些設(shè)備的硬件資源(如處理器、
存儲(chǔ)器等)非常有限,并且對(duì)成本很敏感,有時(shí)對(duì)實(shí)時(shí)響應(yīng)要求很高等。特別是隨著消費(fèi)家電的智能化,嵌入式更顯重要。像我們平常常見到的手機(jī)、PDA、電子字典、可視電話、VCD/DVD/MP3 Player、數(shù)字相機(jī)(DC)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(DV)、U-Disk、機(jī)頂盒(Set Top Box)、
高清電視(HDTV)、游戲機(jī)、智能玩具、
交換機(jī)、
路由器、數(shù)控設(shè)備或儀表、汽車電子、家電控制系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、航天航空設(shè)備等等都是典型的嵌入式系統(tǒng)。
三、關(guān)于游戲軟件方向
將游戲軟件人才稱為數(shù)字媒體軟件人才可能更好聽些,包括游戲軟件策劃(最缺游戲策劃的人)、游戲軟件美術(shù)設(shè)計(jì)、游戲軟件程序設(shè)計(jì)等多方面的人才,對(duì)軟件學(xué)院,游戲軟件
程序設(shè)計(jì)當(dāng)然是最合適的了。
嵌入式相關(guān)專業(yè)術(shù)語:
Embedded Control Channel
嵌入式控制通道
Embedded Document Architecture
嵌入式文件架構(gòu)
Embedded Linking and Control
嵌入式鏈路及控制
Embedded Micro Internetworking Technology
嵌入式微型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
Embedded System Area Network
嵌入式系統(tǒng)域網(wǎng)
Embedded System Conference
嵌入式系統(tǒng)會(huì)議
Novell Embedded Systems Technology Novell
的嵌入式系統(tǒng)技術(shù)
Rapid Object-Oriented Process for Embedded Systems
嵌入式快速面向?qū)ο筮^程
Rapid Object-Oriented Process for Embedded Systems
嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中面向?qū)ο蟮母咚倬€程
12.
embedded Java
嵌入式Java
embedded Web server
嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器
embedded control
嵌入式控制
embedded controller
嵌入式控制器
embedded servo system
嵌入式伺服系統(tǒng)
embedded software
嵌入式軟件
embedded system
嵌入式系統(tǒng)
embedded test
嵌入式測(cè)試
control, embedded
嵌入式控制
controller, embedded
嵌入式控制器
Java embedded server Java
嵌入式服務(wù)器