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嵌入式系统架构发展趋势及比较分析

嵌入式系统架构发展趋势及比较分析
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嵌入式系统架构发展趋势及比较分析

范虎

嵌入式系统已经广泛地应用到当今各个领域,与我们的生活息息相关,小到掌上的数字产品,大到汽车、航天飞机。提到嵌入式系统我们很快会联想到单片机,不错,MCU是最基础和常用的嵌入式系统,但是目前像FPGA、ARM、DSP、MIPS 等其他嵌入式系统应用也越来越广泛。

总的来说,嵌入式系统发展呈现如下特点:·由8位处理向32位过渡·由单核向多核过渡·向网络化功能发展·MCU、FPGA、ARM、DSP等齐头并进·嵌入式操作系统呈多元化趋势,所有的嵌入式处理器都是基于一定的架构的,即IP 核(IntellectualProperty,知识产权),生产处理器的厂家很多,但拥有IP 核的屈指可数。嵌入式系统的架构有专有架构和标准架构之分,在MCU(微控制器)产品上,像瑞萨(Renesas)、飞思卡尔(Freescale)、NEC等都拥有自己的专有IP核,而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。

标准的嵌入式系统架构有两大体系,目前占主要地位的是所谓RISC (ReducedInstructionSetComputer,精简指令集计算机)处理器。RISC体系的阵营非常广泛,从ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等,都是属于RISC 处理器的范畴。不过这些处理器虽然同样是属于RISC体系,但是在指令集设计与处理单元的结构上都各有不同,因此彼此完全不能兼容,在特定平台上所开发的软件无法直接为另一硬件平台所用,而必须经过重新编译。

其次是CISC(ComplexInstructionSetComputer,复杂指令集计算机)处理器体系,我们所熟知的Intel的X86处理器就属于CISC体系,CISC体系其实是比较低效率的体系,但由于其已经被市场长久验证,稳定性高,故常被应用于效能需求不高,但稳定性要求高的应用中,如工控设备等产品。

下面将简单介绍一下几种比较常见的RISC和CISC嵌入式系统架构。

1、RISC家族之ARM处理器

ARM公司于1991年成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。目前,采用ARM技术(IP)核心的处理器,即我们通常所说的ARM处理器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,基于ARM技术的处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场。

目前市面上常见的ARM处理器架构,可分为ARM7、ARM9,ARM11以及Cortex 系列。ARM也是嵌入式处理器中首先推出多核心架构的厂商。ARM首个多核心架构为ARM11MPCore,架构于原先的ARM11处理器核心之上。ARM11采用当时最先进的0.13μm制造制程,运行频率最高可达500到700MHz。如果采用90nm制程,ARM11核心的工作频率能够轻松达到1GHz以上—对于嵌入式处理器来说,这显然是个相当惊人的程度。

2、RISC家族之MIPS处理器

MIPS是美国历史悠久的RISC处理器体系,其架构的设计,也如美国人的性格一般,相当的大气且理想化。MIPS架构起源,可追溯到1980年,斯坦福大学和伯克利大学同时开始RISC架构处理器的研究。MIPS公司成立于1984年,随后在1986年推出第一款R2000处理器,在1992年时被SGI所并购,但随着MIPS 架构在桌面市场的失守,后来在1998年脱离了SGI,成为MIPS技术公司,并且在1999年重新制定公司策略,将市场目标导向嵌入式系统,并且统一旗下处理器架构,区分为32-bit以及64-bit两大家族,以技术授权成为主要营利模式。

这里我要提一下我国的自主CPU龙芯处理器就是选择MIPS指令系统,龙芯处理器选择MIPS指令系统的重要的原因是出于市场考虑。MIPS架构是一个开放的架构,MIPS公司不同于Intel、SUN和IBM,它自己并不生产销售芯片,而是以卖License和服务为营业范围,它不但不像Intel公司那样反对别人做兼容芯片,而是支持其他厂家做 MIPS兼容芯片。世界上许多大公司,如CISCO、SONY、AMD、ATI、NEC、LSI、IDT和ITE等在内的上百家公司都购买了MIPS的 License。上世纪90年代SGI公司曾采用MIPS芯片做高档工作站与服务器,目前MIPS芯片是国际上主流的高档嵌入式CPU之一,2008年 MIPS芯片销售量超过4亿片,都是MIPS的授权客户销售的。

MIPS的License分为处理器核授权(Core License)和结构授权(Architecture License)两类。处理器核授权是购买由MIPS公司设计的MIPS 兼容的处理器核,分为软核和硬核,这是由MIPS公司设计的处理器核。购买结构授权主要是为了使用MIPS兼容的品牌以及通过加入MIPS兼容联盟共享知识产权,购买结构授权后需要自主设计处理器。中科计算机研究所(即我们的龙芯团队)购买的是MIPS公司的结构授权。

3、RISC家族之PowerPC

PowerPC是一种RISC多发射体系结构。二十世纪九十年代,IBM(国际商用机器公司)、Apple(苹果公司)和Motorola(摩托罗拉)公司成功开发出PowerPC 芯片,并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。PowerPC一般应用在服务器或运算能力强大的专用计算机上,以及游戏机上。

4、RISC家族之ARC架构

与其它RISC处理器技术相较起来,ARC的可调整式(Configurable)架构,为其在变化多端的芯片应用领域中争得一席之地。其可调整式架构主要着眼于不同的应用,需要有不同的功能表现,固定式的芯片架构或许可以面面俱到,但是在将其设计进入产品之后,某些部分的功能可能完全没有使用到的机会。由于制程技术的进步,芯片体积的微缩化,让半导体厂商可以利用相同尺寸的晶圆切割出更多芯片,通过标准化,则是有助于降低芯片设计流程,单一通用IP所设计出来的处理器即可应用于各种用途,不需要另辟产能来生产特定型号或功能的产品,大量生产也有助于降低单一芯片的成本,而这也是目前嵌入式处理器的共通

现象。在ARC的设计概念中,是追求单一芯片成本的最小化,量体裁衣,这需要在设计阶段依靠特定EDA软件才能做到。

5、RISC家族之Tensilica架构

Tensilica公司的Xtensa处理器是一个可以自由配置、可以弹性扩张,并可以自动合成的处理器核心。Xtensa是第一个专为嵌入式单芯片系统而设计的微处理器。为了让系统设计工程师能够弹性规划、执行单芯片系统的各种应用功能,Xtensa在研发初期就已锁定成一个可以自由装组的架构,因此我们也将其架构定义为可调式设计。

6、CISC家族之X86处理器

X86处理器应用在嵌入式系统的历史相当悠久,以Intel为例,其Pentium3时代的处理器与芯片组,至今仍活跃在许多工控电脑产业中。而随着两大X86厂商放弃RISC产品线,并积极规划移动应用产品,X86进入到消费性电子嵌入式市场就不再只是传言。当然,X86处理器普遍都还是有功耗过高,且芯片数量庞大的缺点,不适合应用在要求精简省电的嵌入式架构中,但随着发展,这一切都有了根本上的改变。

7、CISC家族之VIA

目前仍存活的X86处理器厂商,除了身为世界第一大半导体厂的Intel以外,其余两家都活的相当辛苦,尤其以台湾的VIA(威盛)为最,该公司在处理器产品线的经营上,向来遭受大厂的打压,VIA过去所推出的一系列低功耗处理器,虽然效能偏低,但是其功耗控制能力非常优秀,远远超过Intel以及AMD这两家CPU大厂,如今世界潮流逐渐从效能取向走往绿色环保取向,VIA终于也是等到自己的春天,其在低价计算机、嵌入式应用领域中,成为不能忽视的第三势力。

8、CISC家族之AMD

AMD是在主流市场上,唯一能与Inte抗衡的X86处理器厂商, AMD具有业界最佳的技术均衡性,既有先进的处理器技术,又是GPU技术第二领导者,虽不及Intel霸气,仍然占有很大市场份额。在嵌入式应用方面,其实过去AMD有向MIPS授权其IP,开发出Alchemy产品线,算是直接向Intel过去的ARM架构Xscale直接叫阵的一款产品,然而此产品并未掳获市场眼光,后来AMD也将之摆脱,开始利用自己的X86处理器来经营嵌入式应用领域。AMD在嵌入式X86处理器方面的产品线为Geode(['d?i:?ud]),基本上这是一款整合度相当高的SoC 产品,但是速度偏低,效能表现不佳,功能也未能比VIA的产品出色,定位相当尴尬。不过AMD购并ATI之后,得以将Fusion(['fju:??n])的概念带给消费者,Fusion算是身兼AMD与ATI二者之长,具备了先进的处理器核心、高效能的绘图核心,以及I/O控制能力,从低功耗的嵌入式应用,到高功耗的效能级产品,都是Fusion的产品守备范围内。

中国能源结构现状及发展趋势

中国能源结构现状及发展趋势 摘要:我国目前的能源消费结构仍以煤炭为主,对进口石油依存度过高,能源安全和环保问题日益严峻。本文通过对各种可再生性能源的利用状况进行比较,认为我国发展生物质资源产能潜力巨大,如麻风树、油桐等陆生植物制备的生物柴油在近期会有较大的发展,特别以微藻为主的水生植物制备生物柴油,将有可能成为最有竞争力的替代性能源,在我国未来能源结构中占有举足轻重的比重。 关键词:能源安全;温室气体;可再生性能源;微藻;生物柴油1. 中国能源构成的现状 随着经济的飞速发展,中国的能源消费总量连续多年都位居世界前列。统计数据表明2001~2006年间,我国每年一次性能源的消费比重均在90%以上(见表1),而风能,太阳能,生物质能等新能源的利用率仍然很低。我国能源消费构成的特点:(1)煤炭的生产和消费比重偏高。近五年来煤炭年产量占能源总产量的比重呈逐年递增趋势,2006年这一比重上升至76.7%。(2)石油的生产量低,消费量高,供需缺口需依赖进口石油满足。与煤炭资源相反,石油在能源总产量的比重逐年递减,2006年仅为11.9%,而其消费量的比重五年来均超过20%。(3)新能源利用率低,发展潜力大。目前对新能源的利用率不足10%,而我国地域辽阔,太阳能,风能,生物质等能源蕴藏丰富,开发潜力巨大。 2. 能源消费结构存在的主要问题 2.1 石油短缺与能源安全

我国石油储量占世界总量的2%,人均占有量仅为世界平均水平的十分之一,自1993年成为原油净进口国以来,到2002年已经成为世界第二大石油消费国、第七大石油进口国。中国统计年鉴数据显示(见表2),1995之后的十年间,随着经济飞速发展,中国对进口石油的依存度也基本呈逐年递增趋势,2006年,全国48.2%的石油消耗量需从国外进口。而2008年4月中国社科院发布的《中国能源发展报告(2008)》蓝皮书预计,2010年和2020年中国石油消费量将达4.07亿吨和5.63亿吨,分别比2006年提高17.42%和62.47%。BP世界能源统计(2008)的数据表明,全球石油探明储量约1.24万亿桶,以目前的开采速度仅够开采40多年。 石油资源的日益匮乏和中国对进口石油的过度依赖使我们不得不面 对能源安全问题,特别是全球已进入高油价时代,能源安全更成为一个关系到国计民生和影响到中国整体经济可持续增长的关键性问题。 2.2 煤炭消耗与环境恶化 中国是世界第一产煤大国,煤炭产量占全世界的37%。作为中国的主要能源,在1995~2006十年间,煤炭在全国能源消费总量中所占比例均在65%以上,并且在未来相当长的时期内,中国能源消费结构仍将保持煤炭占据主导地位的状况。大量煤炭的燃烧导致二氧化碳、氮氧化物、粉尘等环境污染物的排放量逐年增大。据美国EIA(Energy Information Administration)统计,1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨,预计2010年将为277.2亿吨,2025年达到371.2亿吨,年均增长1.85%。目前,我国二氧化碳的排放总量仅次于美国

浅谈嵌入式系统的现状及发展前景

课程考核论文 课程名称信息学导论 学生姓名曾文静 学号1141304067 系、专业信息工程系电子科学与技术专业 2013年6 月15 日 浅谈嵌入式系统的现状及发展前景 摘要:从嵌入式系统的含义、特点、开发平台及其工业特征出发 ,深入阐述了嵌入式计算机技术的发展现状 ,展望了嵌入式系统产业在我国的广阔发展前景景。 1. 嵌入式系统的发展趋势及典型应用产品 在现在日益信息化的社会中,计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人,需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档,进行工作管理和生产控制的计算机"机器";各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机,任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品,小到mp3,PDA等微型数字化产品,大到网络家电,智能家电,车载电子设备。而在工业和服务领域中,使用嵌入式技术的数字机床,智能工具,工业机器人,服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。近几年,嵌入式系统产品日臻完善,并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。随着信息化、智能化、网络化的发展,嵌入式技术将全面展开,现在嵌入式已经成为通信和消费类产品的共同发展方向。总体来说,嵌入式系统分别在硬件和软件方面获得发展。嵌入式系统必将成为当今IT界的又一焦点,开发自主知识产权的嵌入式处理器和嵌入式操作系统,对于我们国家的民族IT产业来讲具有十分重要的战略意义。从国内IT市场来看,嵌入式系统及其产品在由家电产品和Internet衍生出来的新型市场中占有主导地位和独特份额。 在消费家电的智能化的今天,嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、U-Disk 、机顶盒(Set Top Box)、高清电视(HDTV )、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等,都是典型的嵌入式系统。据预测,随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现,嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。 例如,行车称重无线遥测调度系统:由贵溪冶炼厂和北京市自动化系统成套工程公司合作开发,用在贵溪冶炼车间。具体要求为系统前端由安装在行车上的行车工作站(3台)构成,行车工作站将行车称重信号转换成数字信号,并将采集的数字信号经处理后,通过无线电台传送给地面接收电台,接收电台将信号传输给地面工作站,地面工作站将接收到的信号进行归纳处理、监视,通过双绞线传送给闪速炉、阳极炉操作室显示,通过以太网传送给5台转炉操作并显示,传送给车间办公室终端,车间办公室进行最终的数据归纳、生成报表并打印。其中行车工作站主要采用PC/104数据采集卡和研华公司3.5英寸饼干PC机PCM-4,该机主板上带有Load bus IDE,VGA/LCD口,2个串口,1个并口和软驱接口,并附16M电子硬盘,体积小巧却达到了486级工业PC的配置水平。显示屏采用EL致发光屏(带触摸屏),通过RS232接口与调制解调器及数据传输电台相连。行车工作站采用Windows32操作系统和组态王2.0版软件,实现数据采集、输入行车运行状态、参数计算、显示功能,并在该软件基础上开发

当前世界政治格局发展趋势

当前世界政治格局发展趋势 摘要:本文以冷战后国际政治基本势态为起点,阐述了当前世界政治格局的现状,得出了世界格局向多极化方向发展是一个不以人们意志为转移的客观趋势,各国应加强协调合作,共同应对挑战的结论。 自从国家诞生以来,和平与发展一直是人类追求的崇高目标,但这种崇高目标一次次被无情的战争撕得粉碎,特别是二十世纪上半叶,时隔仅二十年的两次世界大战给全世界带来沉重的灾难,二战以后,冷战的阴云又将世界笼罩了近半个世纪,就这个意义上来讲,“雅尔塔体制”解体和“冷战”的结束无疑是人类和平史上的一个重要的里程碑。冷战以后,世界各国,尤其是世界各个大国审时度势,及时调整各自的全球战略和对外政策,以对话替代对抗,把整个世界带入了一个和平稳定的新时期。首先是美、俄之间握手言和,使冷战的阴云荡然无存;其次是中、俄关系的改善,并进而建立战略伙伴关系,使欧亚大陆上两个曾经敌对的大国步人了和平发展时期;再者是中美、中日、中英、中法、中德、中印等大国之间关系的进一步改善,以及印巴、阿以、日俄等国之间关系的改善,从根本上构筑了全球政治地理的基本框架。在这种和平的大环境下,全球社会经济发展出现了前所未有的增长势头。世界经济运行良好,为国际形势的相对稳定及和平的进一步发展提供了有利的条件。 两极格局终结后,世界并未出现单极格局或美日欧联合主宰世界的局面,现实是孕育于两极格局之中的多极化趋势。虽然冷战后,美国作为仅存的超级大国,利用其雄厚的综合国力追求对世界的主导地位,在国际事务中表现出愈来愈强的

单边主义色彩,造成某种“单极世界”的表象,但从发展上看,从实质上看,多极化才是世界格局的变化方向。 美国仍是当今世界惟一的超级大国,它力求维护和加强在国际事务中的主导地位和作用。奥巴马政府对外高举“巧实力”、“多伙伴”和“无核世界”大旗,重温美欧关系,重启美俄关系,重塑美伊(斯兰)关系,重返拉美和东南亚,对所谓“问题国家”实行“伸手外交”,试图掌握主动,重振“领导地位”,显示出务实和灵活姿态,外界对美正面期待有所提升。但也必须看到,过去一年的美国外交虽然表面上热热闹闹,但在内容上虚多实少。盟友体系“虚化”的态势没有改变,与新兴大国的战略互信仍有待夯实,对朝鲜、伊朗等国的“伸手外交”并未获得“松拳”效果,以新型议题抢夺话语权的努力遭遇挫折,美要重建对己有利的新秩序仍知易行难。 欧洲仍是世界最为关注的战略重点。欧盟的成立与发展大大加强了欧洲的一体化,成为影响世界经济政治发展的重大因素。在苏联的威胁消失之后,美欧争夺欧洲主导权的斗争随之突出出来。作为欧盟首富的德国也加快了扮演大国角色的步伐,努力从政治、经济、军事上树立其大国形象。但是从2009年12月全球三大评级公司下调希腊主权评级开始,欧洲其它国家也慢慢陷入危机,包括比利时这些外界认为较稳健的国家,及欧元区内经济实力较强的西班牙,都预报未来三年预算赤字居高不下,希腊已非危机主角,整个欧盟都受到债务危机困扰。就连欧洲首富的德国都开始感受到危机的影响,因为欧元大幅下跌,加上欧洲股市暴挫,整个欧元区正面对成立以来最严峻的考验。 日本随着经济实力的增强,加快了向“政治大国”迈进的步伐。它立足亚太,着眼全球,以经济实力为后盾,以日美关系为基轴,通过与各国积极发展关系,

基础架构云化的新趋势

基础架构云化的新趋势 企业在向混合云架构迈进的过程中,一方面随着技术的进步,有了更多的选项来满足各种新兴的业务需求。另一方面,也都会特别关注如何兼顾到当前业务系统的安全生产和稳健转型,以及如何利用基于过去多年积累的软硬件资产和能力。 让新的目标架构具备稳敏合一的能力,保持开源开放的方向,以及走上可以持续发展的模式,都将是企业推进架构转型过程中非常关键的需求。 基础架构云化的过程中面临的挑战及趋势 混合云成为大势所趋,采用A I、大数据、区块链和边缘计算等新技术展开创新也成为一种必需,大家已经不再争论是否要做 云化转型,更多地关注如何选择新架构和打造新的能力,以便更 快更好地实现转型。 企业在向混合云架构转型过程中已经出现一些比较明显的趋势,也面临一些共同的挑战。 一、大多数企业选择了基于开放开源的云化技术路线。新技术落 地需要合适的载体,以L i n u x为依托的开放开源生态几乎承载 了A I、云计算、大数据、区块链、边缘计算等大部分新技术的 落地。比如,与I a a S/P a a S云平台相关的 O p e n S t a c k/D o c k e r/K u b e r n e t e s,E L K/P r o m e t h e u s/A n s i b l e等等涉及日志管理、监控报警、自动化配置部署的工具,以及跟机器 学习、A I和区块链相关的各种框架和工具等等。 选择开放开源技术路线的好处是显而易见的。企业可以利用蓬勃发展的开放开源生态系统所带来的各种能力,打造商业软件+开源软件的新组合,推进I T架构的转型,并实现成本的优化;更容易做到软件层的自主可控,硬件层的可上可下,不会被锁定;同时因为都是基于开放标准,企业还可以让众多厂商和服务商在技术能力和商务定价等方面展开充分竞争,并且通过丰富供应链的多样性,进一步保障供应链本身的安全可靠。 二、L i n u x为企业带来业务上的优势,简化基础设施,提升投资回报。包括容器化技术在内的云化架构,能比较好地支撑敏态的创新业务,以及微服务之类的应用,但是在进入关键负载上云的新阶段之后,企业对于这些负载持续稳定的运行,有着非常严苛的要求。而且,因为转型所处阶段不同,转型策略不同,企业往往会出现多种不同模态的负载短期或长期并存的情形。比如云原生的应用,开

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嵌入式系统的现状及发展前景 嵌入式系统的现状及发展前景 当我们满怀憧憬与希望跨入二十一世纪大门的时候,计算机技术也开始进入一个被称为后PC技术的时代。在现在日益信息化的社会中,计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人,需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档,进行工作管理和生产控制的计算机"机器";各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机,任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品,小到mp3,PDA等微型数字化产品,大到网络家电,智能家电,车载电子设备。而在工业和服务领域中,使用嵌入式技术的数字机床,智能工具,工业机器人,服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。目前嵌入式系统技术已经成为了最热门的技术之一,吸引了大批的优秀人才投入其中。但是对于何为嵌入式系统,什么样的技术又可以称之为嵌入式技术,仍在讨论之中,有关嵌入式系统定义的问题,已经在很多论坛社区引发了多次争论。就这个问题我们可以分别从广义上和狭义上讲:广而化之,可以认为凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。作为系统核心的微处理器又包括三类:微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、嵌入式微处理器(MPU)。所以有人简单的说:"嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。"还有人认为嵌入式系统就是"以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统"。应该说后者从功能应用特征上比较好的给出了嵌入式系统的定义,嵌入式的概念的分析根本上应该从应

用上加以切入。从狭义上讲,我们更加强调那些使用嵌入式微处理器构成独立系统,具有自己的操作系统并且具有某些特定功能的系统,这里的微处理器专指32位以上的微处理器。按照这种定义,典型的嵌入式系统有使用x86的小型嵌入式工控主板,在各种自动化设备,数字机械产品中有非常广阔的应用空间;另外一大类是使用Intel,Motorola等专用芯片构成的小系统,它不仅仅在新兴的消费电子和通讯仪表等方面获得了巨大的发展应用空间,而且甚至有趋势取代传统的工控机。现在大家更加清楚的看到:嵌入式技术的春天已经来了。所以也就难怪嵌入式系统成为当前最热门的技术之一。 1 嵌入式系统的含义及分类 嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机 技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功 能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机 系统。 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技 术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产 物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密 集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 目前嵌入式系统除了部分为32 位处理器外,大 量存在的是8 位和16 位的嵌入式微控制器(MCU) , 嵌入式系统是计算机应用的另一种形态,正如前所 述它与通用计算机应用不同:嵌入式计算机是以嵌

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试论当今世界的国际战略格局 【摘要】国际战略格局的形成,是国际斗争和国际战略运作的结果。同时,新的国际战略格局一经产生,又会对国际战略形势产生直接的影响。因此,要想从整体上把握国际斗争的基本情况和基本形势,揭示国际斗争的一般规律,就必须注重研究国际战略格局问题。与此同时,世界仍然很不安宁,霸权主义、强权政治和新干涉主义有所上升,局部动荡频繁发生,热点问题此起彼伏,传统与非传统安全挑战交织互动,国际军事领域竞争更趋激烈,国际安全问题的突发性、关联性、综合性明显上升。在国际战略格局中占主导地位的是大国关系;目前国际战略格局呈总体和平、局部动荡的态势;经济因素对国际战略格局的影响增大;国防建设的重要性再度凸显;国际军控与裁军陷于停滞状态;以联合国为核心的国际组织或地区的作用日益突出。 【关键词】国际战略格局结构类型特点 【正文】进入21世纪以来,世界发生深刻复杂变化,和平与发展仍然是时代主题。经济全球化、世界多极化深入发展,文化多样化、社会信息化持续推进,国际力量对比朝着有利于维护世界和平方向发展,国际形势保持总体和平稳定的基本态势。一、当前国际战略格局的结构类型 国际战略格局的结构是指它所表现出的基本形态。由国际政治、经济、军事关系组成的国际战略关系的表现形式,同时是国际战略力量对比的结构形态。可将国际战略格局区分为四种基本类型。 (一)单极格局 即某一个大国在国际战略格局中占据主导地位,在该国周围存在着一系列其他主权国家,但并不能成为与之抗衡的政治力量,形成一国独霸的局面。单极国家,是指在经济、政治、军事等方面实力远远超过其他国家,能够强行推行自身的策略,并在一定时期或时代被实现的大国政策。在这种格局类型中,一般只有一个实力雄厚的国家或者国家集团在世界级的国际事物中占据主导地位,其周边或者国际上其他国家没有能力与其抗衡,被动处于被操纵地位。而这种和平的世界体系中只有一个国家是世界性的支配着,不管在哪个时期,一国霸权的国家拥有的特性是一样的,它们具有超群的实力(以经济实力和军事力量为基础)和超凡的国际影响力,能够在复杂的国际形势中,增强自身的各方面实力,从各式的强国中脱颖而出,在国际中能够制定和维持其利益的国际规则,并能在一定历史阶段和一定范围内迫使其他国家服从自己的统治和支配。(二)两极格局 即两大战略力量之间的相互对立和相互斗争,对整个国际事务起着决定性影响的局面。由两个世界大国或国家集团在国际政治中占据主导地位,形成一种势均力敌的状态,所谓两极,主要是两大对立的国家集团,它们之间既有联系又有竞争,争夺着支配国际事务的权力,相互制约,影响国际,推进着世界经济、政治和科技的进步。在美苏两极之外还存在着广大的“中间地带”。不过,这些集团以外的国家由于各种原因所致,并未构成主要的国际力量,从而使两极之间的相互作用成为一定时期世界格局的主要特征。 (三)多极格局 即多种战略力量既相对独立又相互联系、既相互合作有相互制约而形成的一种相对平衡的战略关系。由几个或众多大国或国家集团在国际政治中占据主导地位组成多极格局,共同影响国际事务,主导国际进程。多极之间相互制约,各

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未来网络体系架构的发展趋势 华南师大学计算机学院 中文摘要 随着计算机技术和互联网业务的蓬勃发展,面对用户对当前网络提出的越来越多的需求,传统的因特网架构开始遇到瓶颈,包括管控性、可扩展性、安全性和移动性等一系列问题。网络业务和应用的进一步扩展受到限制,促使互联网向下一代网络迈进和发展。 本文将概括在未来网络领域的研究现状,归纳当前网络存在的一系列问题,并根据“改良式”和“改革式”的两条研究路线对部分研究成果进行介绍。在此基础上,文章将对未来网络的研究进展做出总结,并结合当前存在的问题对提出对未来网络的展望。 关键词:因特网架构,未来网络,改良式,改革式

目录 中文摘要 0 Abstract.............................................................. 错误!未定义书签。 1 引言 (2) 2 传统网络存在的问题 (3) 3 国外研究现状 (4) 3.1 美国的GENI、FIND和FLA (4) 3.2 欧盟新一代互联网研究计划FIRE (4) 3.3 我国下一代互联网基础理论研究现状 (5) 3.4 其他国家在该领域的研究现状 (5) 4 改良式的未来网络研究 (6) 4.1 下一代IP协议IPv6 (6) 4.1.1 IPv6产生背景 (6) 4.1.2 IPv6介绍 (6) 4.1.3 IPv6的优点 (8) 4.2 Loc/ID Split名址分离网络体系 (9) 4.2.1 名址分离网络体系产生背景 (9) 4.2.2 LISP名址分离网络协议介绍 (9) 4.2.3 LISP的移动性扩展 (10) 4.2.3 LISP的移动性扩展 (10) 5 改革式的未来网络研究 (11) 5.1 NDN命名数据网络 (11) 5.1.1 NDN命名数据网络产生背景 (11) 5.1.2 NDN网络的体系结构 (11) 5.1.3 NDN体系架构具备优点 (14) 5.2 SDN软件定义网络 (15) 5.2.1 SDN软件定义网络诞生背景 (15) 5.2.2 SDN网络体系架构介绍 (15) 5.2.3 OpenFlow协议介绍 (16) 5.2.4 软件定义网络的优点 (17) 6 未来网络的发展 (18) 6.1 革命式和改良式架构的关系 (18) 6.2 未来互联网的体系结构应遵循简单开放原则 (18) 6.3 未来互联网体系结构应嵌安全等安全需求 (18) 6.4 未来互联网体系结构将更多的面向服务 (19) 6.5 未来互联网体系结构将更具有智能化特征 (19) 7 总结 (20) 参考文献 (21)

嵌入式技术的现状和发展前景

浅谈我国嵌入式技术的现状与发展 学院:信息工程学院 班级:15级四班__________ 姓名:_马令剑_ 浅谈我国嵌入式技术的现状与发 展 当我们这些曾经稚嫩的孩子满怀憧憬与希望跨入21 世纪大门 的时候,计算机技术也开始进入一个如火如荼的时代!就像我们 这一代青少年一样,生长的茁壮而有力,计算机也在迅速的发展 着。 在现在日益信息化的社会中,计算机和网络已经全面渗透到 日常生活的每一个角落。对于我们每个人,需要的已经不再仅仅 是那种放在桌上处理文档,进行工作管理和生产控制的计算机机 学号:一Z2015019 器;各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过 通用计算机,任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入 式技术的电子产品,小到mp3手机等微型数字化产品,大到网络 家电,智能家电,车载电子设备。而在工业和服务领域中,使用 嵌入式技术的数字机床,智能工具,工业机器人,服务机器人也 将逐渐改变传统的工业和服务方式。嵌入式技术是将计算机作为 一个信息处理部件,嵌入到应用系统中的 一种技术, 也 就是说, 它将软件固化集成到硬件系统中, 将硬件系统与软件系统 一体化。嵌入式具有软件代码小、高度自动化和响应速度快等特 点,

因而进入21 世 纪后其应用越来越广泛。 计算机应用的普及、互联网技术的实用以及纳米微电子技术的突破,正有力推动着21 世纪工业生产、商业活动、科学实验和家庭生活等领域自动化和信息化进程。全过程自动化产品制造、大范围电子商务活动、高度协同科学实验以及现代化家庭起居,为嵌入式产品造就了崭新而巨大的商机。除了沟通信息高速公路的交换机、路由器和Modem构建CIMS所需的DCS和机器人以及规模较大的家用汽车电子系统。最有量产效益和时代特征 的嵌入式产品应数因特网上的信息家电(Internet Appliances), 女口Web可视电话、Web游戏机、Web PDA俗称电子商务、商务通)、WAF电话手机、以及多媒体产品,如STB(电视机顶盒)、DVD播放机、电子阅读机。 (一)、在嵌入式技术的现状方面 以信息家电为代表的互联网时代嵌入式产品,不仅为嵌入式市场展现了美好前景,注入了新的生命;同时也对嵌入式系统技术,特别是软件技术提出新的挑战。这主要包括:支持日趋增长的功能密度、灵活的网络联接、轻便的移动应用和多媒体的信息处理,此外,当然还需对付更加激烈的市场竞争。 1. 入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持 随着因特网技术的成熟、带宽的提高,ICP和ASP在网上提供的信息内容日趋丰富、应用项目多种多样。像电话手机、电话座机及电冰箱、微波炉等嵌入式电子设备的功能不再单一,电气结构也更为复杂。为了满足应用功能的升级,设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力;同时还采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性,简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开发周期。 目前,国外商品化的嵌入式实时操作系统,已进入我国市场 的,如WindRiver,、Microsoft、QNX和Nuclear等产品。我国自主开发的嵌入式系统软件产品如科银(CoreTek) 公司的嵌入式软件开发平台DeltaSystem, 它不仅包括DeltaCore嵌入式实时操作系统,而且还包括LamdaTools交叉开发工具套件,测试工具,应用组件等;此外,中科院也推出了Hopen嵌入式操作系统。 2. 上网成为必然趋势 为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求,面向21 世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外部联网要求,嵌入设备必需配有通信接

浅谈嵌入式系统的现状及发展前景

浅谈嵌入式系统的现状 及发展前景 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

课程考核论文 课程名称信息学导论 学生姓名曾文静 系、专业信息工程系电子科学与技术专业 2013年 6 月 15 日 浅谈嵌入式系统的现状及发展前景 摘要:从嵌入式系统的含义、特点、开发平台及其工业特征出发,深入阐述了嵌入式计算机技术的发展现状,展望了嵌入式系统产业在我国的广阔发展前景景。 1. 嵌入式系统的发展趋势及典型应用产品 在现在日益信息化的社会中,计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人,需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档,进行工作管理和生产控制的计算机"机器";各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机,任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品,小到 mp3,PDA等微型数字化产品,大到网络家电,智能家电,车载电子设备。而在工业和服务领域中,使用嵌入式技术的数字机床,智能工具,工业机器人,服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。 近几年,嵌入式系统产品日臻完善,并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。 随着信息化、智能化、网络化的发展,嵌入式技术将全面展开,现在嵌入式已经成为通信和消费类产品的共同发展方向。总体来说,嵌入式系统分别在硬件和软件方面获得发展。嵌入式系统必将成为当今IT界的又一焦点,开发自主知识产权的嵌入式处理器和嵌入式操作系统,对于我们国家的民族IT产业来讲具有十分重要的战略意义。从国内IT市场来看,嵌入式系统及其产品在由家电产品和Internet衍生出来的新型市场中占有主导地位和独特份额。 在消费家电的智能化的今天,嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(SetTopBox)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等,都是典型的嵌入式系统。据预测,随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现,嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。 例如,行车称重无线遥测调度系统:由贵溪冶炼厂和北京市自动化系统成套工程公司合作开发,用在贵溪冶炼车间。具体要求为系统前端由安装在行车上的行车工作站(3台)构成,行车工作站将行车称重信号转换成数字信号,并将采集的数字信号经处理后,通过无线电台传送给地面接收电台,接收电台将信号传输给地面工作站,地面工作站将接收到的信号进行归纳处理、监视,通过双绞线传送给闪速炉、阳极炉操作室显示,通过以太网传送给5台转炉操作并显示,传送给车间办公室终端,车间办公室进行最终的数据归纳、生成报表并打印。其中行车工作站主要采用PC/104数据采集卡和研华公司英寸饼干PC机PCM-4,该机主板上带有LoadbusIDE,VGA/LCD口,2个串口,1个并口和软驱接口,并附16M电子硬盘,体积小巧却达到了486级工业PC的配置水平。显示屏采用EL致发光屏(带触摸屏),通过RS232接口与调制解调器及数据传输电台相连。行车工作站采用Windows32操作系统和组态王版软件,实现数据采集、输入行车运行状态、参数计算、显示功能,并在该软件基础上开发无线数据通讯 2.嵌入式系统介绍

国际战略格局在进入21世纪后出现的新变化

国际战略格局在进入21世纪后出现的新变化 一、国际战略格局概述 国际战略格局是指世界各主要国家或地区在一定时期内相互关系的基本结构。它是国际战略环境的总体框架,表现了世界力量的分布、组合和对比。在国际战略格局中,拥有最强大军事实力和政治影响力,在世界事务中扮演着主要角色、起着主导作用,是每一个国家的最大梦想。 国际战略格局的样式是由“力量对比关系”所决定的,由于各个历史时期,新生力量的形成与变化,使起主导作用的"力量中心"也随之变化,从而形成单极格局、两极格局以及多极格局。国际战略格局同经常变动的国际战略形势有所不同,它在一个相应的历史时期内具有相对的稳定性。新旧战略格局的交替转换,通常发生在涉及世界主要国家的剧烈的社会大动荡之后,其根本原因在于世界基本矛盾的不断发展变化。真正具有世界意义的国际战略格局是在近代资本主义发展的基础上形成和发展起来的。 二、19世纪及20世纪世界格局 19世纪以后,欧洲列强统治和影响着世界上的广大地区,从而形成了以欧洲为中心的国际战略格局。这一格局的特点是几个大国都想争夺欧洲和世界霸权,列强内部发生剧烈矛盾,导致了20世纪上半叶发生了两次世界大战。二战以后建立的"雅尔塔体制",改变了以欧洲为中心的旧的世界格局,建立了以美国和苏联两极为主导地位的国际战略格局。20世纪80年代末,苏联解体,以美苏两极为主导的

“雅尔塔体制"彻底崩溃。借助前苏联的崩溃,美国的军力和经济膨胀到了极点。但由于日本、德国、西欧在经济上的迅速崛起,海湾战争以后,美国的"单极"世界格局计划破产。随着世界形势的大动荡、大分化、大改组,国际战略格局开始出现向多极化方向发展。可以相信,一个新的以多个力量中心为基本结构的多极化国际战略格局正在形成,而且不可阻挡。 三、进入21世纪后世界格局的基本特征 进入新世纪以来世界各国力量对比发生了很大变化,各国力量面临着重新洗牌。新兴大国崛起,国际格局开始展露出向非大国时代发展的趋势。进入21世纪11年来,国际政治经济结构发生了重大变化,世界政治多极化的趋势愈发明显,冷战期间存在的明显敌友关系现在变的模糊不清。如果说冷战后头十年国际上出现了第二次西方中心主义思潮,那么到了新世纪前十一年,这种西方中心主义已经开始有所消退,在经济全球化的浪潮下,世界经济格局在美国、欧盟、日本外,又出现了一股新的非西方的经济力量。在当今国际格局中,美国、欧洲和日本拥有绝对的力量,是国际制度的制定者和规划者,但是国际上还存在着除欧、美、日以外的五类国家,分别是新兴市场经济国家、俄罗斯、伊斯兰国家、失败国家和反美国家。国际格局未来的发展取决于西方国家和新兴市场经济国家是否达成妥协以及双方是否有效的处理之间的关系。 与此同时,新兴发展中国家在崛起过程中也产生了一些负面影响。首先,发展中国家在各自发展进程中暴露出发展不均衡的趋势,

CRM架构和发展趋势

客户关系系统定义 客户关系管理系统(Customer Relationship Management,缩写 CRM)是一种企业与现有客户及潜在客户之间关系互动的管理系统。通过对客户数据的历史积累和分析,CRM可以增进企业与客户之间的关系,从而最大化增加企业销售收入和提高客户留存。 CRM会通过多个渠道全方面收集客户的相关信息,包括公司官网、电话、邮件、在线聊天、市场营销活动、销售人员及社交网络等,这一点非常重要。另外通过CRM企业还可以更加了解目标潜在客户以及如何满足客户的需求。 拆解了CRM的目标客户类型:现有客户与潜在客户。就是现在我们熟悉说的增量与存量思维。CRM属于数据类产品之一,市场营销活动帮助我们从不同的渠道获得销售线索,建立与客户的首次接触,了解初步需求。业务人员之后需要做的就是满足客户需求的同时完成销售目标。另外其中提到了一个关键的词汇“互动”,这个词汇很精准的说明了企业与客户从传统的生成销售关系转变为客情的维护与满意度的提升。 CRM的基本架构 CRM的主要手段与目的可由CRM的“10C”架构来了解: 顾客数据(Customer Profile)

指的是企业对顾客集成性信息的收集,包括人口统计信息、消费心理特性、消费需求、消费行为模式、交易纪录、信用等等,以充分了解顾客轮廓。 顾客知识(Customer Knowledge) 指的是与顾客有关,由信息转换而来,更深更广、更能指导CRM的一些经验法则与因果关系等。 顾客区隔(Customer Segmentation) 指的是将消费者依对产品/服务(P/S)的相似欲望与需求,区分为不同的顾客群(Need-based),或以顾客获利率来区分(Value-based),后者对CRM尤其重要。 顾客化/定制(Customization) 指的是为单一顾客量身订制符合其个别需求的P/S,例如一对一的价格、一对一的促销、一对一的通路。此为CRM重要的手段之一,亦即由大量营销(Mass Marketing)→区隔营销(Segmentation)→一对一营销(One to One Marketing) 顾客价值(Customer Value) 指的是顾客期望从特定P/S所能获得利益的集合,包括产品价值、服务价值、员工友谊价值、品牌价值等。CRM的目的在提高顾客的所有价值,与降低其所有的成本。 顾客满意度(Customer Satisfaction) 指的是顾客比较其对P/S质量的‘期望’与‘实际感受’后,所感觉的一种愉悦或失望的程度。

嵌入式行业的就业前景和发展方向

嵌入式行业的就业前景和发展方向 嵌入式行业正以其应用领域广、人才需求大、就业薪资高、行业前景好等众多优势,获得越来越多IT开发人员的关注,大批研发工程师开始向其靠拢。以嵌入式领域的3G为例,目前我国的3G核心人才不足万人,基本上都受雇在几个运营商和设备厂商。市场急需的嵌入式开发人才以及3G时代所需的增值业务开发人才非常抢手。 权威部门统计,我国嵌入式人才缺口每年50万人左右,其中嵌入式15万,移动增值可能35万。随着车载电子应用、手持娱乐终端在国内的普及,今年以来国内外企业纷纷加大了对嵌入式业务的投入,相关人才需求也逐渐加大。 今年3月,据英才网指数统计显示,计算机/信息服务共提供82069个空缺职位,占当月所有空缺职位总数的30.37%,排名第一。 根据前程无忧网发布的调查报告,嵌入式软件开发是未来几年最热门和最受欢迎的职业之一,具有10年工作经验的高级嵌入式工程师年薪在30万元左右。即使是初级的嵌入式软件开发人员,平均月薪也达到了4000—6500元,中高级的嵌入式工程师月薪平均超过10000元。 嵌入式软件开发就业前景: 一:嵌入式软件开发可谓是软件项目开发的掌舵者,一名优秀的嵌入式软件开发应当具有较强的逻辑思维能力,对于技术的发展有敏锐的嗅觉。 二:嵌入式软件开发虽然要求技术全面,但无须偏执于门门技术都精通,任何嵌入式软件开发都有自己的技术特长和偏向,对于自己手中的技术,嵌入式软件开发可有精通-掌握-熟悉-了解之分,根据工作需要和职业发展的具体情况来划分。 三:据统计,嵌入式软件开发的人才需求一直保持全年行业需求的最高,月月居十大热门行业榜首,嵌入式软件开发招聘始终维持在15%-20%左右的市场份额。从行业人才需求看,嵌入式软件开发技术人才水涨船高,软件人才需求最为火爆。

嵌入式系统技术的发展趋势

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/454395159.html, 嵌入式系统技术的发展趋势 作者:金士玲 来源:《科学与财富》2020年第11期 摘要:现如今,伴随着我国综合国力的不断增强和壮大,使国民经济得到明显提升,随之带动了我国电子科技行业的迅速发展,随着嵌入式系统操作技术以及集成电路不断涌现,推动了我国制造行业的可持续发展。因为嵌入式操作系统技术的快速发展,使其具有的优势越来越明显,在一定程度上扩大了嵌入式操作系统技术的使用领域。即便时空限制会对嵌入式操作系统技术的有效运用产生不良影响,但是其依然能够提高软硬件的利用率,从而在一定程度上减少研发成本与研发时间。 关键词:发展趋势;嵌入式系统技术;电子科技;制造业 引言 在上个世纪70年就出现了嵌入式操作系统,通过几十年的不断发展,嵌入式操作技术逐步得到优化。当前,我国科学技术已经得到飞速发展,使人们的生活质量得到明显改善,同时减少了成本的研发成本,再加上我国高新技术、物联网技术以及高新技术的大力支持,嵌入式操作系统技术在我国各个领域都得到广泛应用。同时我国医疗仪器、航空航天、智能家居、电子商务等领域为嵌入式操作系统提供了良好的发展空间。 一、嵌入式系统技术的优点与特征 (一)嵌入式系统技术的优点 嵌入式操作系统技术是基于计算机技术的前提下得以应用,系统具有较强的可裁剪性与稳定性,根据嵌入式操作系统技术具有的优势可以得知其具有综合性的优势。嵌入式操作系统具有非常广泛的应用空间,如:计算机、无线通讯等,可以根据具体资源和人员完成再分配,系统技术的这个综合性优势实际上还属于系统的密集型。同时从个性化方面同样可以看出嵌入式操作系统具有的优势,传统的计算机设备控制系统应用模块与功能具有非常高的相似度,经过采用通用型系统,就会使行业之间的兼容性大大降低,随着嵌入式操作系统技术的不断运用,可以达到个性化定制的目的,如此一来可以加强各个行业之间的交流与沟通,提升其占有份额。另外,在统一性系统模块当中同样可以呈现出嵌入式操作系统具有的优点,实现操作功能多样化,同时还可以提升代码的执行效率,从而推动自动化的可持续发展。 (二)嵌入式系统技术的特征

嵌入式系统架构发展趋势及比较分析

嵌入式系统架构发展趋势及比较分析 范虎 嵌入式系统已经广泛地应用到当今各个领域,与我们的生活息息相关,小到掌上的数字产品,大到汽车、航天飞机。提到嵌入式系统我们很快会联想到单片机,不错,MCU是最基础和常用的嵌入式系统,但是目前像FPGA、ARM、DSP、MIPS 等其他嵌入式系统应用也越来越广泛。 总的来说,嵌入式系统发展呈现如下特点:·由8位处理向32位过渡·由单核向多核过渡·向网络化功能发展·MCU、FPGA、ARM、DSP等齐头并进·嵌入式操作系统呈多元化趋势,所有的嵌入式处理器都是基于一定的架构的,即IP 核(IntellectualProperty,知识产权),生产处理器的厂家很多,但拥有IP 核的屈指可数。嵌入式系统的架构有专有架构和标准架构之分,在MCU(微控制器)产品上,像瑞萨(Renesas)、飞思卡尔(Freescale)、NEC等都拥有自己的专有IP核,而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。 标准的嵌入式系统架构有两大体系,目前占主要地位的是所谓RISC (ReducedInstructionSetComputer,精简指令集计算机)处理器。RISC体系的阵营非常广泛,从ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等,都是属于RISC 处理器的范畴。不过这些处理器虽然同样是属于RISC体系,但是在指令集设计与处理单元的结构上都各有不同,因此彼此完全不能兼容,在特定平台上所开发的软件无法直接为另一硬件平台所用,而必须经过重新编译。 其次是CISC(ComplexInstructionSetComputer,复杂指令集计算机)处理器体系,我们所熟知的Intel的X86处理器就属于CISC体系,CISC体系其实是比较低效率的体系,但由于其已经被市场长久验证,稳定性高,故常被应用于效能需求不高,但稳定性要求高的应用中,如工控设备等产品。 下面将简单介绍一下几种比较常见的RISC和CISC嵌入式系统架构。 1、RISC家族之ARM处理器 ARM公司于1991年成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。目前,采用ARM技术(IP)核心的处理器,即我们通常所说的ARM处理器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,基于ARM技术的处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场。 目前市面上常见的ARM处理器架构,可分为ARM7、ARM9,ARM11以及Cortex 系列。ARM也是嵌入式处理器中首先推出多核心架构的厂商。ARM首个多核心架构为ARM11MPCore,架构于原先的ARM11处理器核心之上。ARM11采用当时最先进的0.13μm制造制程,运行频率最高可达500到700MHz。如果采用90nm制程,ARM11核心的工作频率能够轻松达到1GHz以上—对于嵌入式处理器来说,这显然是个相当惊人的程度。

嵌入式系统的现状和发展前景

嵌入式现状及其发展趋势 嵌入式就是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。可以这样认为,嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。 一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 一、嵌入式发展的现状: 目前嵌入式系统除了部分为32 位处理器外,大量存在的是8 位和16 位的嵌入式微控制器(MCU) ,嵌入式系统是计算机应用的另一种形态,正如前所述它 与通用计算机应用不同:嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统之中的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。目前根据其发展现状,嵌入式计算机可以分成下面几类: (1) 嵌入式微处理器(Embedded MicroprocessorUnit , EMPU) 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 (2) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit , MCU) 嵌入式微控制器又称单片机。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成ROMPEPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时P计数器、WatchDog、IPO、串行口、脉宽调制输出、APD、DPA、Flash RAM、E2PROM 等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求,一般一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产品的处理器内核都是一样的,不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配,功能不多不少,从而减少功耗和成本。和嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。 (3) 嵌入式DSP 处理器( Embedded Digital SignalProcessor , EDSP) DSP 处理器对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP 算法,编译效率较高,指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP 算法正在大量进入嵌入式领域,DSP 应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP 功能,过渡到采用嵌入式DSP 处理器。 (4) 嵌入式片上系统(System On Chip) 随着EDI 的推广和VLSI 设计的普及化,及半导体工艺的迅速发展,在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临, 这就是System On

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