嵌入式系統(tǒng)是嵌入式軟件與IC發(fā)展基礎(chǔ)

嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)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(shí)集成系統(tǒng)。

　 在社會(huì)日益信息化的今天，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用已經(jīng)全面滲透到日常生活中。各種應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的電子產(chǎn)品隨處可見(jiàn)，如人們平常用的手機(jī)、攝像機(jī)、醫(yī)療儀器、汽車，乃至工業(yè)控制、航天、航空等設(shè)備都要用到嵌入式系統(tǒng)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家，每個(gè)家庭平均擁有255個(gè)嵌入式系統(tǒng)，如每輛汽車平均裝有35個(gè)嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用正廣泛進(jìn)入到工業(yè)、軍事、通信、運(yùn)輸、金融、醫(yī)療、氣象、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域。

　 作為兩大類計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之一的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，即嵌入式系統(tǒng)，在應(yīng)用數(shù)量上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。全世界微處理器產(chǎn)量的95%都用于嵌入式系統(tǒng)，是用于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的近10倍。而且，每100億美元微處理器芯片的應(yīng)用，會(huì)產(chǎn)生2000億美元的嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)值，帶來(lái)1萬(wàn)億美元的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品的效益。

　 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的主要對(duì)象是需要數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的裝備和產(chǎn)品，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用不僅會(huì)改善人們的生活，也將會(huì)改變傳統(tǒng)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(jì)效益。

　 目前，我國(guó)對(duì)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用產(chǎn)值還沒(méi)有專項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，但從已有的軟件產(chǎn)值的統(tǒng)計(jì)看到：2007年我國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)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(tǒng)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(guó)家宣布的軟件百?gòu)?qiáng)企業(yè)中，位居前10名的企業(yè)大多都是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用企業(yè)。

　 嵌入式系統(tǒng)是專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

　 嵌入式系統(tǒng)無(wú)論應(yīng)用在何處，其基本功能都是一樣的，即通過(guò)運(yùn)行不同的嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用目的。雖然嵌入式系統(tǒng)在外部形狀、應(yīng)用對(duì)象、工作環(huán)境等方面與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有很大區(qū)別，但是系統(tǒng)的基本組成、運(yùn)行方式等都是一樣的。

　 通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件組成，嵌入式系統(tǒng)也是由硬件和軟件組成。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、接口、總線、電源等組成，嵌入式系統(tǒng)的硬件也是由同樣功能的部件組成。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有鍵盤、顯示器、鼠標(biāo)、外部存儲(chǔ)器、打印機(jī)、掃描儀等外部設(shè)備，嵌入式系統(tǒng)除需要時(shí)可連接使用通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的幾乎所有外部設(shè)備外，還有本系統(tǒng)常用的傳感器、繼電器、干簧管、光電管、限位開(kāi)關(guān)、電機(jī)等用于數(shù)據(jù)定位、采集、轉(zhuǎn)換、傳輸、驅(qū)動(dòng)等功能的外部設(shè)備。

　 從軟件分類上看：通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件由系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件組成，嵌入式系統(tǒng)的軟件也是由系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件這三部分軟件組成。從運(yùn)行方式上看：通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可獨(dú)立工作，也可通過(guò)聯(lián)網(wǎng)集中或分布式運(yùn)行。嵌入式系統(tǒng)同樣可獨(dú)立工作，也可通過(guò)聯(lián)網(wǎng)集中或分布式運(yùn)行。因此，嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　 但是，嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在外部形狀、應(yīng)用對(duì)象、工作環(huán)境、技術(shù)指標(biāo)等方面有許多不同。嵌入式系統(tǒng)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(jù)應(yīng)用和設(shè)計(jì)需要，軟件可硬化，硬件也可軟化；三是量體裁衣，為每個(gè)應(yīng)用單獨(dú)制造，軟件和硬件都要求冗余最少。

　 當(dāng)前，嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正向兩個(gè)不可兼容的技術(shù)方向發(fā)展。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展方向是爭(zhēng)取不斷地提高速度和存儲(chǔ)容量，嵌入式系統(tǒng)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)如被確定為某項(xiàng)工作專門服務(wù)時(shí)，也可稱為專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；如：財(cái)務(wù)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、人事管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。這些通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)去掉專項(xiàng)服務(wù)的任務(wù)，更換軟件后，甚至不需更換軟件也可專門或同時(shí)為其他工作服務(wù)。嵌入式系統(tǒng)則不同，它的硬件和軟件都是為特定的應(yīng)用對(duì)象“量身定做”，僅為定做的應(yīng)用對(duì)象工作，是真正意義上的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　 嵌入式系統(tǒng)是走下桌面、走出機(jī)房，嵌入到應(yīng)用設(shè)備中運(yùn)行的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此不稱嵌入式系統(tǒng)為專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是要與那些通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的某種專用系統(tǒng)相區(qū)別的。

　 解放思想發(fā)展嵌入式系統(tǒng)

　 通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造、科學(xué)計(jì)算、工程設(shè)計(jì)等，實(shí)現(xiàn)了智力替代平臺(tái)。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)智力平臺(tái)的模式，推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)的智力嵌入，使現(xiàn)代計(jì)算機(jī)形成了兩個(gè)領(lǐng)域：一個(gè)是通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域，另一個(gè)是嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中，智力嵌入是將嵌入式系統(tǒng)嵌入到對(duì)象體系中，提供了智力嵌入模式。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的智力平臺(tái)的模式和嵌入式系統(tǒng)的智力嵌入模式，是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)革命的兩個(gè)模式。通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用幫助人類認(rèn)識(shí)世界，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用幫助人類改造世界。

　 嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)革命中近期開(kāi)始熱門的領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)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(shí)集成系統(tǒng)。隨著后PC時(shí)代來(lái)臨，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用呈現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)雜化、應(yīng)用多樣化、硬件集約化、軟件平臺(tái)化等特點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，正在繼續(xù)將計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)革命引向深入。

　 我國(guó)軟件和集成電路產(chǎn)業(yè)得到國(guó)務(wù)院18號(hào)文件和相關(guān)優(yōu)惠政策的近10年扶持，取得了長(zhǎng)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(shí)產(chǎn)權(quán)，與先進(jìn)國(guó)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(guó)家扶持政策有關(guān)。

　 解放思想，要對(duì)以往支持的國(guó)家有關(guān)優(yōu)惠政策進(jìn)行客觀有效性分析。分析的焦點(diǎn)包括：是繼續(xù)采用退稅扶持，還是按服務(wù)行業(yè)收稅；是繼續(xù)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(lì)企業(yè)間百舸爭(zhēng)流，都去爭(zhēng)大，還是引導(dǎo)企業(yè)間資源整合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，通過(guò)兼并或加盟等方式把少數(shù)企業(yè)做大；是繼續(xù)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(shè)和發(fā)展等。

　 嵌入式系統(tǒng)是嵌入式軟件和集成電路發(fā)展的根本

　 時(shí)至今日，在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)革命中，通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件技術(shù)已進(jìn)入壟斷階段。在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中PC機(jī)占90%，PC機(jī)的80%采用英特爾的8x86體系結(jié)構(gòu)，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(jī)必備的操作系統(tǒng)和文字處理器方面，微軟的Windows及Word系統(tǒng)占80%-90%。此外，憑借操作系統(tǒng)還可以搭配其他應(yīng)用程序。

　 嵌入式系統(tǒng)則不同，它是一個(gè)分散的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，充滿了競(jìng)爭(zhēng)、機(jī)遇與創(chuàng)新，沒(méi)有哪一個(gè)系列的處理器、操作系統(tǒng)或少數(shù)公司、少數(shù)產(chǎn)品就能夠壟斷嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的全部市場(chǎng)。因此，嵌入式系統(tǒng)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(guī)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(shí)產(chǎn)權(quán)的很多機(jī)遇。另外，社會(huì)上的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域是在不斷向前發(fā)展的，用戶需求在不斷細(xì)化，嵌入式系統(tǒng)也需同步發(fā)展，這也構(gòu)成了推動(dòng)嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。

　 在嵌入式系統(tǒng)中，硬件是支撐，軟件是靈魂。每個(gè)嵌入式系統(tǒng)都需要嵌入式軟件來(lái)提供滿足應(yīng)用需求的靈活多樣的特制功能。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，決定了嵌入式軟件在系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，嵌入式軟件是嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要基礎(chǔ)。此外，專用集成電路是嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的另一個(gè)重要基礎(chǔ)。嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)就是以應(yīng)用為中心的“集成電路”設(shè)計(jì)技術(shù)和面向應(yīng)用的軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)。

　 當(dāng)今嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的硬件才可進(jìn)入各行各業(yè)的數(shù)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(tǒng)的批量產(chǎn)品，并且穩(wěn)定后才可能去進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)。沒(méi)有嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)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(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)備將會(huì)閑置或大材小用。