有关嵌入式系统的一些思考_嵌入式设备要求够用就行的思想-程序员宅基地

技术标签: 嵌入式  

何为嵌入式?

根据英国电气工程师协会( U.K. Institution of Electrical Engineer)的定义,完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统,具有软硬件一体化的特征。核心是量体裁衣、够用即可。

为何要嵌入式?

嵌入式系统的概念相对的是通用计算机系统,其执行的是满足特定要求的、已经定义好的确定任务,由硬件的性能和软件的定制化功能支撑。由于受限于被控对象的外形和使用环境,通用计算机系统往往难以胜任,而且一般情况使用通用计算机系统存在大马拉小车的问题,所以量身打造,仅仅用于满足特定应用,不关注通用性和可扩展性。这种专用性导致了嵌入式系统往往具有软硬件紧密集成的特征,以降低系统的成本,提升产品的竞争力,也是用户体验的保证。

难点在哪里?

嵌入式系统的本质是计算机技术,涉及了计算和存储类的IC应用技术、传感器技术、信号检测与处理技术、通信技术、低功耗技术、结构设计、嵌入式操作系统技术、资源受限下的高可靠软件开发技术。难点在于软硬件协同设计,即掌握了相关的软硬件知识后,在全世界范围内选择最合适的处理器、存储器等各类芯片,并结合软件的设计来达到成本与功能性能之间的最佳平衡。

发展趋势是什么?

  • 软硬件的渗透化。随着SOC、SOPC的广泛应用,软件与硬件的界限逐渐模糊,硬件借助软件逐渐由专用化走向通用化,一些专用的算法则借助专用的芯片硬件化。
  • 网络化。随着5G时代的到来,万物互联,以前没接入网络的每一个“物”都需要通过嵌入式系统接入网络,哑设备将逐渐被消灭。
  • 低功耗。对于便携式设备,只要电池或充电技术没有突破,低功耗、长续航就是竞争力。对于非便携式设备,低功耗代表着更低的能源消耗,更加绿色,也是一个加分项。此趋势,从芯片内核越来越低的工作电压就可见一斑。
  • 软件制胜。在摩尔定律即将失效的今天,硬件的成本相对于软件开发成本逐渐变得微不足道,而且芯片厂家为了芯片大卖,除了会提供评估板,也会附带提供配套的软件,包括操作系统和硬件功能示范Demo。所以硬件和软件的入门门槛在逐渐降低。但一款产品的真正价值是满足用户的特定需求,且具有良好的用户体验,而这两点的核心均依赖于软件。软件将成为嵌入式领域的制胜武器。
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