嵌入式系统应用实例——智能家居 智能家居 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 又称智能住宅。通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。 智能家居主机
1.嵌入式系统的定义：一般都认为嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，可满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功能有严格要求的专用计算机系统。 2.嵌入式系统的特征：（1）通常是面向特定应用的。具有功耗低、体积小和集成度高等特点。（2）硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能满足功能、可靠性和功耗的苛刻要求。（3）实时系统操作支持。（4）嵌入式系统与具体应用有机结合在一起，升级换代也同步进行。（5）为了提高运行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般固化在存储器芯片中。 3.ARM嵌入式微系统的应用：工业控制、网络系统、成像和安全产品、无线通信、消费类电子产品。 4.ARM嵌入式微处理器的特点：（1）体积小、低功耗、低成本、高性能。（2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，兼容8位/16位器件。（3）使用单周期指令，指令简洁规整。（4）大量使用寄存器，大多数数据都在寄存器中完成，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率。（5）寻址方式简单灵活，执行效率高。（6）固定长度的指令格式。 5.嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、用户软件构成。 2.哈佛体系结构的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间。 3.嵌入式处理器主要有四种嵌入式微处理器（EMPU）、嵌入式微控制器（MCU）、嵌入式数字信号处理器（DSP）、嵌入式片上系统（SoC) 4.ARM7采用3级流水线结构，采用冯·诺依曼体系结构；ARM9采用5级流水线结构，采用哈佛体系结构。 5.ARM处理器共有37个32bit寄存器，包括31个通用寄存器和6个状
三层交换技术的未来应用及发展趋势分析 三层交换是在1997年前后才开始出现的一种交换技术，最初是为了解决广播域问题。经过多年发展，三层交换技术已经成为构建多业务融合网络的主要力量。当前，三层交换机的应用环境正面临哪些变化？产生了哪些新技术？其发展趋势怎么样？未来的市场需求怎么样？请看专家解读— 产生及发展 三层交换（也称多层交换技术，或IP交换技术）是在1997年前后才开始出现的一种交换技术，它是相对于传统交换概念而提出的。众所周知，传统的交换技术是在OSI网络参考模型中的第二层——数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。三层交换技术的出现主要是为了解决规模较大的网络中的广播域问题，通过VSP?column= news&key=LAN target=_blank class=x_gjz>LAN把一个大的交换网络划分为多个较小的广播域，各个VLAN之间再采用三层交换技术互通。最初的三层交换机往往是把二层转发和三层交换做在两个单元中，还没有用一个芯片完成完整的三层交换功能，这样的交换机往往也是机架式的，比如3Com的 Corebuider9000、Corebuider3500，思科的5505、6509，朗讯的Cajun P550等，一般都有一个专门处理三层数据的单元或者模块。 在传统的交换机中，三层交换引擎往往是整个交换机的瓶颈，无法实现大容量的线速的三层交换，而且模块和模块之间会采用总线式结构。千兆以太网标准出现之后，有些机架式交换机内部也采用了千兆端口实现模块和模块之间的互通。1998年 Intel推出了550T、550S可堆叠的盒式三层交换机，背板容量达2.1Gbps，可以实现8个百兆端口的线速交换，这是当时市场上最早出现的盒式交换机之一，性价比也比较高。但无论是当时的盒式三层或者是机架式三层交换机，最主要的功能仅仅是为了隔离广播域，路由协议的支持都比较简单，仅仅支持 RIP、OSPF等小型网络的动态路由协议，VLAN之间的路由默认也是互通的，没有什么控制功能。 随着网络规模的变化，以太网技术从一个办公室网络走向一个办公楼的局域网乃至整个园区网，而在1998年之前，园区网技术往往会采用最早的FDDI技术和ATM技术。这种应用变化对三层交换机提出了更高的性能要求，对数据转发的控制能力和广域网之间的路由互联能力的要求也更高，同时可靠性、可用性要求也大大增强，二、三层交换功能也发展到由一个单独的芯片完成，交换容量也从最初的 5Gbps发展到现在的几百Gbps的水平，由此出现了一些关键技术，如CrossBar技术、基于硬件线速的访问控制技术、端到端QoS技术、更丰富的协议支持等。详情见配文。 应用环境的变化 即使在三层交换技术相当成熟的现在，三层交换机也从来没有停止过它的发展，主要是因为三层交换机的应用环境正在面临巨大的变化。 随着时间的推移，以太网的传输速度从10Mbps逐步扩展到100Mbps、 1Gbps、10Gbps，以太网的价格也跟随摩尔定律以及规模经济而迅速下降。如今，以太网已经成为局域网（LAN）中的主导网络技术，而且随着万兆以太网的出现，以太网正在向城域网（MAN）大步迈进，因此也拉动了三层交换机的更深层次的变革。这种拉动体现在以下三个方面：
1.4 练习 1．嵌入式系统的定义是什么？目前业界有多少种关于嵌入式系统的定义？ 答：嵌入式系统目前没有统一和权威的定义，国内一个普遍被认同的嵌入式系统定义是：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。目前业界对于嵌入式系统至少有两到三种本质一致但表述不尽相同的定义。 2．嵌入式是由那些部分组成的？试从一个实际的产品来分析嵌入式系统的组成。 答：嵌入式系统由底层硬件模块、中间协议层、操作系统和高端应用层4部分组成。 比较直接的例子就是智能手机。智能手机中的处理器即为嵌入式处理器，RAM+ROM即为存储设备，键盘屏幕等设备即为输入输出设备，上述设备同归为底层硬件模块；Windows、Linux、Android等操作系统外加不同的应用程序即为组成中的操作系统和高端应用层；配合硬件和操作系统的驱动程序即为中间协议层。 3．简述三星公司的ARM9芯片S3C2410A的性能指标。 答：S3C2410的型号有两个，分别是S3C2410A-20和S3C2410A-26。前者的主频最高为200MHz，后者的主频最高为266MHz。 S3C2410芯片集成了大量的功能单元。 （1）核心供电1.8V，外部I/O3.3V，16KB数据Cache，16KB指令Cache，MMU。 （2）内置外部存储器控制器（SDRAM控制和芯片选择逻辑）。 （3）117个通用I/O。 （4）56个中断源。 （5）24个外部中断。 （6）看门狗定时器。 （7）4个PWM定时器和一个内部定时器。 （8）两个USB HOST，一个USB DEVICE（VER1.1）。 （9）SD主接口版本1.0与多媒体卡协议版本2.11兼容。 （10）一个多主I2C总线，一个I2S总线控制器。 （11）3个通用异步串行端口（IrDA1.0，16-Byte Tx FIFO and 16-Byte Rx FIFO），2通道SPI。 （12）4个带外部请求线的DMA。 （13）LCD控制器，一个LCD专业DMA。 （14）电源控制模式：标准、慢速、休眠、掉电。 （15）8通道10位ADC和触摸屏接口。 （16）带日历功能的实时时钟。 （17）芯片内置PLL。 （18）设计用于手持设备和通用嵌入式系统。 （19）16/32位RISC体系结构，使用ARM920T CPU核的强大指令集。 （20）带MMU的先进的体系结构支持WinCE、EPOC32、Linux。 （21）指令缓存（Cache）、数据缓存、写缓存和物理地址TAG RAM，减小了对主存储器带宽和性能的影响。 （22）ARM920T CPU核支持ARM调试的体系结构。 （23）内部先进的位控制器总线（AMBA）（AMBA2.0，AHB/APB）。
附件5 嵌入式技术与应用专业（物联网技术与应用方向）人才培养方案 一、招生对象及学习年限 （一）招生对象：全日制普通中学高中毕业生，招生方式为普通高考招生。 （二）学习年限：基本学制三年，实行弹性学制,学生在校时间原则上不能少于两年，总在校时间（含休学）不得超过五年。 二、培养目标 本专业培养面向中国特色社会主义建设，对接广州及珠三角地区战略性主导产业和战略性新兴产业中消费电子、工业应用、网络应用等嵌入式与物联网技术应用重点领域的人才需求，具有良好的职业道德和职业精神，掌握消费类电子产品开发、物联网系统应用开发、无线传感器网络技术及RFID技术应用项目开发等新技术，提升学生嵌入式产品设计与物联网项目开发、实施、管理、维护能力，具备“一技之长+综合素质”的德、智、体、美等方面全面发展的高素质的技术应用性人才。 三、就业岗位与就业范围 四、人才培养规格 （一）综合素质 1. 思想政治素质:掌握马克思主义科学的世界观、人生观和价值观。有坚定跟着共产党走中国特色社会主义道路的信心和决心，有热爱祖国、服务人民的理想信念。具有社会责任感，能积极践行社会主义核心价值观，拥有能够支撑职业和人生发展的思想政治素质。 2．职业素质：具有良好的职业态度和职业道德修养，具有正确的择业观和创业观。坚持职业操守，爱岗敬业、诚实守信、办事公道、服务群众、奉献社会；具备从事职业活动所必需的基本能
力和管理素质；脚踏实地、严谨求实、勇于创新。 3.人文素养与科学素质：具有融合传统文化精华、当代中西文化潮流的宽阔视野；文理交融的科学思维能力和科学精神；具有健康、高雅、勤勉的生活工作情趣；具有适应社会核心价值体系的审美立场和方法能力；奠定个性鲜明、善于合作的个人成长成才的素质基础。 4．身心素质：具有一定的体育运动和生理卫生知识，养成良好的锻炼身体、讲究卫生的习惯，掌握一定的运动技能，达到国家规定的体育健康标准；具有坚韧不拔的毅力、积极乐观的态度、良好的人际关系、健全的人格品质。 （二）职业能力 本专业主要学习微型计算机系统的软硬件基础知识、嵌入式操作系统基础知识、嵌入式系统的硬件和软件技术应用、无线传感器网络应用系统的开发、集成与维护；掌握物联网终端产品的开发与制作方法；具有的嵌入式系统设计、物联网系统设计与物联网工程施工、物联网系统的管理；具有嵌入式应用系统和物联网应用系统的开发能力、具备较强的实际工作能力，具有创新意识及进一步发展专业技能的良好基础。 本专业毕业生应获得以下几方面的知识和技能： 1. 具有比较扎实的物联网感知与标识的基本理论与技术、物联网信息处理技术； 2. 掌握物联网体系结构、数据传输与安全技术； 3. 掌握物联网系统的硬件、软件设计和开发能力； 4．具备物联网应用系统的开发和集成的能力； 5．具备无线传感器网络应用系统开发和集成的能力； 6．具备物联网系统、无线传感器网络应用系统的管理与维护的知识和技能； （三）职业拓展能力 1．掌握相关的技术标准，具备进行物联网系统及装置研发、设计、制造、运行与管理的能力； 2．具备较强的创新意识和从事物联网领域科学研究的基本能力； 3．拓展监控和安防的基本知识,掌握监控和安防技术和技能。 五、毕业标准 学生按专业人才培养方案要求修完规定的课程，考核合格，达到毕业最低总学分和《国家学生体质健康标准》相关要求，获得本专业要求的证书，准予毕业，颁发毕业证书。 （一）学分要求 本专业按学年学分制安排课程，学生最低要求修满总学分130学分。 必修课要求修满106学分，占总学分的％。 其中：基本素质课要求修满24学分，占总学分的％； 职业能力课要求修满84学分，占总学分的％。 选修课要求修满22学分，占总学分的％。 其中：基本素质课要求修满12学分，占总学分的％；
附件33 高职电子信息大类嵌入式技术与应用开发赛项技能竞赛规程、评分标准及选手须知 一、竞赛内容 1．安全操作与制作工艺 参赛选手根据赛题要求在规定时间内按照安全操作规范与制作工艺，焊接、组装、调试一套功能电路板，即本赛项所规定的任务板。将焊接好的任务板安装到大赛指定的竞赛平台上。组装完成后的竞赛平台，能够在指定的安卓设备控制下完成赛项任务。 2.软件设计及功能测试 参赛选手根据赛题要求编写开发安卓应用程序，完成软件的UI界面设计、Dialog对话框设计、登录窗口设计、控件应用设计、Android资源应用、图形与图像处理、网络应用、数据处理、竞赛平台控制、结果显示等任务，能够完成赛题要求的软件功能和赛道任务。 利用平板电脑通过无线方式控制竞赛平台在赛道地图上完成二维码识别、颜色识别、拍照、超声波测距、红外通信、光照强度检测等赛道任务。与赛道任务相关的技术点主要有：NFC技术、RFID技术、ZigBee技术、无线通信、红外通信、二维码扫描、颜色识别、超声波测距、光照强度检测、光电码盘测速等。 3.时间竞速 参赛选手根据比赛要求，在赛道完成指定任务的基础上，需对程序做出合理的优化，用较短的时间完成比赛任务。 竞赛内容可参考样题（见附1） 二、竞赛方式 1.竞赛采用团队竞赛形式，不计选手个人成绩。 2.每支参赛队由3名选手组成，其中队长1名。 3.比赛期间赛场不允许指导教师现场指导和参观。 三、竞赛时量 竞赛总时长为10小时，选手休息、饮水、上洗手间等不安排专门用时，统
一计在竞赛时间内。 竞赛分两个阶段计时。 第一阶段为硬件电路制作与工艺和嵌入式程序设计与软件调试两项任务，两项任务需参赛团队分工合作，在同一时段内协同完成，时长为6小时，其中硬件电路制作与工艺需在2.5小时内完成。 第二阶段为赛道任务与功能测试任务，时长为4小时，每个参赛队有两次机会完成赛道任务，每次限时5分钟（包括选手准备时间、移动终端连接竞赛平台WIFI时间、赛道任务测试时间等），两次赛道任务之间设1小时系统调试时间。 四、名次确定办法 按照竞赛成绩从高到低排序确定名次。总分相同时，完成时间较短者名次列前；成绩和完成时间均相同时，操作过程相对规范者名次列前。 五、评分标准与评分细则 1．评分标准及分值 2．评分细则
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：１．工业控制： 基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是８位单片机。但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。 ２．交通管理： 在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。 ３．信息家电： 这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。 ４．家庭智能管理系统： 水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。目前在服务领域，如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。 ５．POS网络及电子商务：
公共交通无接触智能卡(Contactless Smartcard, CSC)发行系统，公共电话卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活，到时手持一卡就可以行遍天下。 ６．环境工程与自然： 水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。 ７．机器人： 嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化，高智能方面优势更加明显，同时会大幅度降低机器人的价格，使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用。 这些应用中，可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言，除了开发出支持TCP/IP的嵌入式系统之外，家电产品控制协议也需要制订和统一，这需要家电生产厂家来做。同样的道理，所有基于网络的远程控制器件都需要与嵌入式系统之间实现接口，然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以，开发和探讨嵌入式系统有着十分重要的意义。 1.3 嵌入式系统在机电产品方面的应用 相对于其他的领域，机电产品可以说是嵌入式系统应用最典型最广泛的领域之一。从最初的单片机到现在的工控机、SOC在各种机电产品中均有着巨大的市场。 工业设备是机电产品中最大的一类，在目前的工业控制设备中，工控机的使用非常广泛，这些工控机一般采用的是工业级的处理器和各种设备，其中以X86的MPU最多。工控的要求往往较高，需要各种各样的设备接口，除了进行实时控制，还须将设备状态，传感器的信息等在显示屏上实时显示。这些要求8位的单片机是无法满足的，以前多数使用16位的处理器，随着处理器快速的发展，目前32位、64位的处理器逐渐替代了16位处理器，进一步提升了系统性能。采用PC104总线的系统，体积小，稳定可靠，受到了很多用户的青睐。不过这些工控机采用的往往是DOS或者Windows系统，虽然具有嵌入式的特点，却不能称作纯粹的嵌入式系统。另外在工业控制器和设备控制器方面，则是各种嵌入式处理器的天下。这些控制器往往采用16位以上的处理器，各种MCU，Arm、Mips、68K系列的处理器在控制器中占据核心地位。这些处理器上提供了丰富的接口总线资源，可以通过它们实现数据采集，数据处理，通讯以及显示（显示一般是连接LED或者LCD）。最近飞利浦和ARM共同推出32位RISC嵌入式控制器，适用于工业控制，采用最先进的0.18微米CMOS嵌入式闪存处理技术，操作电压可以低至1.2伏，它还能降低25%到30%的制造成本，在工业领域中对最终用户而言是一套极具成本效益的解决方案。美国TERN工业控制器基于
嵌入式系统发展与应用 引言 不论是日常生活中经常使用的家庭自动化产品、家用电器、手提电话、自动柜员机（ATM），还是各行各业的办公设备、现代化医疗设备、航空电子、计算机网络设备、用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器（PLC），甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统。嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用，通过将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象系统的智能化控制。随着科技的不断发展，在单片机时代，嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中，以电子技术应用工程师为主体，实现传统电子系统的智能化。而后，随着后PC时代的到来，网络、通信技术得以发展；同时，嵌入式系统软、硬件技术有了很大的提升，形成了基于嵌入式系统软、硬件平台，以网络、通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式。 1嵌入式系统的概念与发展 1.1 嵌入式系统的概念 嵌入式系统是以应用为中心、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、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。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。 1.2 嵌入式系统发展 纵观嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下四个阶段： （1）无操作系统阶段 嵌入式系统最初的应用是基于单片机的，大多以可编程控制器的形式出现，具有监测、伺服、设备指示等功能通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中，一般没有操作系统的支持，只能通过汇编语言对系统进行直接控制，运行结束后再清除内存。这些装置虽然已经初步具备了嵌入式的应用特点，但仅仅只是使用8位的CPU芯片来执行一些单线程的程序，因此严格地说还谈不上系统的概念。这一阶段嵌入式系统的主要特点是：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简便、价格低廉，因而曾经在工业控制领域中得到了非常广泛的应用，但却无法满足现今对执行效率、存储容量都有较高要求的信息家电等场合的需要。 （2）简单操作系统阶段 20世纪80年代，随着微电子工艺水平的提高，Ic制造商开始把嵌入式应用中所需要的微处理器、I／O接口、串行接口以及RAM、ROM等部件统统集成到一片VLSI中，制造出面向I ／0设计的微控制器，并一举成为嵌入式系统领域中异军突起的新秀。与此同时，嵌入式系统的程序员也开始基于一些简单的操作系统开发嵌入式应用软件，大大缩短了开发周期、提高了开发效率。 （3）实时操作系统阶段 20世纪9O年代，在分布控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下，嵌入式系统进一步飞速发展，而面向实时信号处理算法的DSP产品则向着高速度、高精度、低功耗的方向发展。随着硬件实时性要求的提高，嵌入式系统的软件规模也不断扩大，逐渐形成了实时多任务操作系统(RTOS)，并开始成为嵌入式系统的主流。 这一阶段嵌入式系统的主要特点是：操作系统的实时性得到了很大改善，已经能够运行在各种不同类型的微处理器上，具有高度的模块化和扩展性。此时的嵌入式操作系统已经具备了
《路由器及交换机技术》 1 一、交换机与路由器组网方 式 ..................................................................... .. (1) 1.1、交换机的星形集中连 接 ..................................................................... (1) 1.2、交换机的级联与堆 栈 ..................................................................... . (1) 1.3、三层交换机的路由连 接 ..................................................................... (4) 1.4 路由器的局域网连 接 ..................................................................... (5) 二、VLAN经典诠 释 ..................................................................... . (7) 2.1什么是VLAN？.................................................................. . (7)
2.1.1、VLAN的定 义 ..................................................................... .. (7) 2.1.2、为什么需要分割广播域...................................................................... (8) 2.1.3、广播信息真是那么频繁出现的 吗 ..................................................................... .. (9) 2.2、广播域的分割与VLAN的必要 性 ..................................................................... . (10) 2.2.1、VLAN的访问链 接 ..................................................................... . (10) 2.2.2、访问链接...................................................................... .. (11) 2.2.3、静态 VLAN ................................................................... (11) 2.2.4、动态 VLAN ................................................................... (12)
学号：20097610144 班级：09级1班 姓名：王丹
我国嵌入式技术的现状与发展 嵌入式系统是计算机的一种应用形式，通常指埋藏在宿主设备中的微处理机系统，此类计算机一般不被设备使用者在意，亦称埋藏式计算机，典型机种如微控制器、微处理器和DSP等。 随着信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。美国著名未来学家尼葛洛庞帝在1999年1月访华时预言，4～5年后嵌入式智能（电脑) 工具将是PC和因特网之后最伟大的发明。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士98年11月在武汉全国第11次微机学术交流会上发表的《计算机的发展与技术》一文中，对未来10年以嵌入式芯片为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望。1999年世界电子产品产值已超过12000亿美元，2000年达到13000亿美元，预计2005年，销售额将达18000亿美元。 进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，目前已成为通信和消费类产品的共同发展方向。在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术。在广播电视领域，美国已开始由模拟电视向数字电视转变，欧洲的DVB（数字电视广播）技术已在全球大多数国家推广。数字音频广播（DAB）也已进入商品化试播阶段。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。所有上述产品中，都离不开嵌入式系统技术。像前途无可计量的维纳斯计划生产机顶盒，核心技术就是采用32位以上芯片级的嵌入式技术。在个人领域中，嵌入式产品将主要是个人商用，作为个人移动的数据处理和通讯软件。由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面，GUI屏幕为中心的多媒体界面给人很
大的亲和力。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。 目前一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布，日用范围也将日益广阔。对于企业专用解决方案，如物流管理、条码扫描、移动信息采集等，这种小型手持嵌入式系统将发挥巨大的作用。自动控制领域，不仅可以用于ATM机，自动售货机，工业控制等专用设备，和移动通讯设备结合、GPS、娱乐相结合，嵌入式系统同样可以发挥巨大的作用。近期长虹推出的ADSL产品，结合网络，控制，信息，这种智能化，网络化将是家电发展的新趋势。 硬件方面，不仅有各大公司的微处理器芯片，还有用于学习和研发的各种配套开发包。目前低层系统和硬件平台经过若干年的研究，已经相对比较成熟，实现各种功能的芯片应有尽有。而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。从软件方面讲，也有相当部分的成熟软件系统。国外商品化的嵌入式实时操作系统，已进入我国市场的有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Delta System，中科院推出的Hopen嵌入式操作系统（虽然还不够完善）。同时由于是研究热点，所以我们可以在网上找到各种各样的免费资源，从各大厂商的开发文档，到各种驱动，程序源代码，甚至很多厂商还提供微处理器的样片。这对于我们从事这方面的研发，无疑是个资源宝库。对于软件设计来说，不管是上手还是进一步开发，都相对来说比较容易。这就使得很多生手能够比较快的进入研究状态，利于发挥大家的积极创造性。
课程名称：_嵌入式系统开发_ 考试形式：闭卷考试日期： 2012年月日考试时长：120分钟课程成绩构成：平时 5 %，期中 10 %，实验 25 %，期末 60 % 本试卷试题由__5 _部分构成，共__9___页。 一、判断题（共15分，共 15题，每题1分，正确用“T”表示，错误用“F”表示） 1．优先级位图法是通过牺牲空间赢得时间。（） 2．EDF调度策略可用于调度周期性任务（） 3．在嵌入式操作系统中一般不使用虚拟存储技术，避免页面置换的开销所引起的不确定性。（）4．自陷、异常和中断基本上具有相同的中断服务程序结构。（） 5. 嵌入式多任务系统中，任务间的耦合程度越高，它们之间的通信越少。（） 6．存储器映射编址是指I/O端口的地址与内存地址统一编址，即I/O单元与内存单元在同一地址空间。其优点是可采用丰富的内存操作指令访问I/O单元、无需单独的I/O地址译码电路、无需专用的I/O指令。（） 7．嵌入式系统中，优先级抢占调度可以在任意位置、任意时刻发生。（） 8．当二值信号量用于任务之间同步时，其初始值为1。（） 9．如果一个实时调度算法使得任务充分利用了CPU，则CPU的利用率为100%。（）10．RISC处理器常用高效流水线技术提高处理器的并行性。（） 11．弱实时对系统响应时间有要求，但是如果系统响应时间不能满足，不会导致系统出现致命的错误或崩溃。（） 12．循环轮询系统适合于慢速和非常快速的简单系统。（） 13．单处理器多任务系统无需嵌入式操作系统的支持。（） 14．任务控制块的内容在任务创建时进行初始化，在系统运行过程中不会发生变化。（）15．支持实时特性的DARTS设计方法也采用了面向对象技术。（）
2018嵌入式技术与应用专业就业方向与就业前景分析 嵌入式技术与应用专业培养系统掌握嵌入式计算机软硬件基本理论、知识和技能，具有嵌入式产品的设计、研发、测试、售后技术支持与服务方面的实用型人才。 2、嵌入式技术与应用专业就业方向 本专业学生毕业后可以从事家用电子、汽车电子、医疗电子、电信等行业的计算机应用设计开发,担任嵌入式产品及应用系统的设计与开发工程师,从事嵌入式技术的应用项目设计开发、产品维护与技术服务等工作。嵌入式技术与应用专业毕业生主要职业岗位:主要工作任务相关职业资格证书1．嵌入式软件应用开发（核心岗位）搭建开发平台和建立开发环境具备计算机软硬件的基本知识用户需求分析。 从事行业： 毕业后主要在电子技术、新能源、建筑等行业工作，大致如下： 1电子技术/半导体/集成电路 2新能源 3建筑/建材/工程 4仪器仪表/工业自动化 5互联网/电子商务 6计算机软件 7其他行业 8通信/电信/网络设备 工作城市： 毕业后，深圳、广州、北京等城市就业机会比较多，大致如下：
1深圳 2广州 3北京 4上海 5武汉 6南宁 7厦门 8杭州 3、嵌入式技术与应用专业就业前景 嵌入式系统的广泛应用带来的必然是对相关技术人才的极大需求，然而与这组逐年攀升的数字呈现对比的是国内嵌入式软件领域技术人员的极度匮乏。在中国的各大跨国公司及国内家电巨头如intel、ti、sony、三星、tcl、联想和康佳等企业，都面临着嵌入式人才严重短缺的问题。ccid最近的一次调查显示，中国嵌入式软件行业存在每年至少50万人才的巨大缺口，并且这个数字还在以每年20%的速度递增。 与此相比，国内嵌入式软件人才供应量正可谓是“杯水车薪”，远远不能满足行业的需要。一方面是需求的增长，一方面则是掌握嵌入式软件开发技能的人才供应缺口巨大。嵌入式技术与应用专业毕业生收入为：从收入上来说，嵌入式人才是当之无愧的白领。据调查，初入门的嵌入式开发人员月薪一般都能达到3000-7000元，中级开发人员月薪在万元以上，有5年工作经验的高级嵌入式工程师年薪在30万元左右。嵌入式技术与应用专业毕业生就业概况为：从事嵌入式linux系统移植、驱动开发、应用开发。 嵌入式系统是当前最热门、发展前途的it应用领域之一。包括手机、电子字典、可视电话、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、汽车电子、家电控制系统等都是典型的嵌入式系统。
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。
通信系统中交换机的交换方式及其应用技术 发表时间：2019-03-18T10:58:24.407Z 来源：《科技新时代》2019年1期作者：蓝锦方 [导读] 随着信息技术、信息通信以及互联网的不断发展，如今通信已然普及，成为人们生活中不可缺少的一部分。 （南宁富桂精密工业有限公司，广西南宁 530033） 摘要：随着信息技术、信息通信以及互联网的不断发展，如今通信已然普及，成为人们生活中不可缺少的一部分。通信网络、系统的核心就在于交换机，交换机的良好与否对信息系统。网络的影响是直接性的，并且对信息系统的推动作用也是巨大的。信息时代的普及以及人们对信息需求的多元化都对交换机提出了更高的要求。本文就交换机在信息系统中的交换方式以及应用这一话题进行阐述。 关键词：通信系统；交换机；交换方式；应用技术 通信有三大要素，其中交换设备是其中的关键性因素，是网络系统的核心体现。交换有三大目的：一是实现任意时间的信息传递；二是实现任意地点的信息传递；三是实现任意用户的信息传递。交换技术、通信网是发展交换机的关键。switching的交换依据的是通信两端的需要，利用人工或者是设备将信息传输到相应的路由器当中的一种技术统称。 通信系统中交换机的交换方式 1、人工交换。电话通信时，由人工进行呼叫，在进行拆线以及接线等相关行为动作时都是采用的人工形式的一种交换方式。 1. 自动交换。以往的电话通信，需要话务员的参与，并且需要基于用户的呼叫行为，才可以接通对方的电话。而自动交换的操作，是通过用户所拨出的信号取代人工呼叫行为，因此是一种不需要人工参与的交换方式。 2. 直接控制式。步进接续器可以进行升降以及旋转的动作，基于用户话机，利用拨号脉冲可以对其实现直接控制。进而自动完成接续。 3.间接控制式。在通信的接续时，基于号码的接收行为以及通信行为，利用交换机对不同的号码进行间接自动控制。 4.纵横式。纵横式的交换机，是通过利用继电器，以此为基础控制压触式的接线器，进而取代滑动摩擦的一种交换方式。 5. 电子式。电子式的交换机，可以说是半导体的衍生物，因为它是基于半导体的发展而产生的，其开关器件，还有控制器件都是依据半导体实现的。 6. 布控式。对交换机进行逻辑控制时，布控依据布线方式来完成任务，相较于机电交换机，这种交换机不论是在器件上，还是技术上，都朝向电子化的方向迈进。但与此同时，将纵横制的布控方式的不足之处同样也保留了下来。 7.程控式。程控式可以将以下几点预先储存到计算机当中，一是用户信息；二是交换机的控制；三是维护管理的功能。当这种交换机进行工作时，可以将用户状态以及所拨出的号码进行自动检测，这一过程是由控制部分来完成的。并依据执行程序，实现交换功能。一般全电子型属于这种交换机的机属，并且采用的是程序控制方式，因此称为程序交换机[]。 8.空分式。交换的过程需要进行入线，而空分式就是在选择出线的时候，依据空问位置进行裁决，并以此建立接续。结束通信之后，随即拆除。 9.时分式。时分交换可以将时隙进行划分，这些时隙之间互不相干、互补重叠，基于这些不同的时隙，建立不同的子信道，利用时隙交换网络，进而对话音进行时隙搬移，这样就可以实现出入线话音交换。 10.通信系统中交换机的应用 2、到目前为止，使用比较广泛的一种交换机就是程控交换机。大多数的院校也会开设相关课程对学生进行培训和教育。同时学习程序交换机也是掌握交换技术的基础。因为，程序交换机不论是在技术上，还是经济上都有很大的先进性以及优越性。例如：服务性能更多，例如：缩位拨号，还有呼叫转移等等。 1.维护、运营以及管理系统更方便，安全、可靠性更高，以及故障诊断的程序可以对系统问题进行及时排除。因此给维护、运营以及管理系统带来极大的方便。 2. 灵活性能好，在增加新功能的同时，不需要额外增加硬件设备，只需要将原软件进行升级就可以了。比如说市话功能，还有长话功能[]。 3. 因为交换机采用的电子元器件是半导体，所以可以大大的节省空间，而且还可以有效的降低能耗[]。 4. 维护方便，降低维护成本，缩减人员需求。针对局域网来说，以太网交换机是其最主要的连接设备，同时它也是发展和普及比较快的一种网络设备。在交换技术不断发展的同时，包括以太网交换机在内的许多交换机的价格都比以往低了很多，因此在未来，将交换机放到桌面上的发展趋势可以说是势不可挡。从以太网的另一个角度讲，如果在这个载体上存在很多的用户，并且还拥有很多繁忙的应用程序、眼花缭乱的服务器，而你又恰好未能正确的对这个网络结构以及载体做出调整维护，则很有可能使得网络性能大大降低。下面针对这一问题的解决措施进行简单阐述：将1000MBPS交换机添加到以太网当中，这种方法既可以处理以太网当中的10MBPS的常规数据流，又可以支持以太网当中100MBPSd的快速链接[]。若是有40%的网络达到了利用率，而且其碰撞率大于10%，交换机可以有效的帮你解决问题。在交换机当中，若是拥有10MBPS的常规数据流以太网以及100MBPS的快速以太网链接，则可以建立起20mbps~1200mbpsd的专用连接[]。与此同时，网络环境的不同，则交换机所展现出来的作用也不尽相同。即便是在同一个网络下，若是增加了新的或者是现有的交换机，则在交换端FI当中，也会产生不尽相同的网络影响。因此，交换机作用的充分发挥，其中最重要的一个因素就是能否将网络流量模式充分掌握和运用。交换机当中存在ET，使用和应用ET，就是为了更好的将网络当中的流量以及数据进行过滤、减少，若是某台交换机的安装在网络当中存在设置位置不当或者偏差问题，造成收到的数据包几乎需要全部进行重新转发，这样的问题就会造成在网络当中无法有效的发挥其优化性能，进而降低了传输数据的速度以及增加延迟网络的时间。 5. 结语 本文简明扼要的分析了交换机在通信系统当中的交换方式及其应用，可以发现交换机在各种通信系统、网站当中的应用重要性，交换机可以实现对数据的瞬间储存功能以及对数据瞬间转发功能，因此交换机是一项很重要的通信技术。
交换机级联、堆叠、集群技术介绍 交换机应该是网络中最常见的网络设备，不论是企业还是家庭用户，对交换机应该都不陌生。特别是对于企业的网络管理员来说，不论高端还是低端，交换机绝对是网络中非常重要的设备，并且数量较多，因此对于交换机之间的连接我们有必要搞清楚。 最简单的局域网(LAN)通常由一台集线器(或交换机)和若干台微机组成。随着计算机数量的增加、网络规模的扩大，在越来越多的局域网环境中，交换机取代了集线器，多台交换机互连取代了单台交换机。 在多交换机的局域网环境中，交换机的级联、堆叠和集群是3种重要的技术。级联技术可以实现多台交换机之间的互连；堆叠技术可以将多台交换机组成一个单元，从而提高更大的端口密度和更高的性能；集群技术可以将相互连接的多台交换机作为一个逻辑设备进行管理，从而大大降低了网络管理成本，简化管理操作。 考虑到局域网的发展现状，因此本文提高的局域网，如无特别指出均指10BaseT、 100BaseT(F)、1000BaseT(F)的交换式以太网。 一、级联 级联可以定义为两台或两台以上的交换机通过一定的方式相互连接。根据需要，多台交换机可以以多种方式进行级联。在较大的局域网例如园区网(校园网)中，多台交换机按照性能和用途一般形成总线型、树型或星型的级联结构。 城域网是交换机级联的极好例子。目前各地电信部门已经建成了许多市地级的宽带IP 城域网。这些宽带城域网自上向下一般分为3个层次：核心层、汇聚层、接入层。核心层一般采用千兆以太网技术，汇聚层采用1000M/100M以太网技术，接入层采用100M/10M以太网技术，所谓"千兆到大楼，百兆到楼层，十兆到桌面"。 这种结构的宽带城域网实际上就是由各层次的许多台交换机级联而成的。核心交换机(或路由器)下连若干台汇聚交换机，汇聚交换机下联若干台小区中心交换机，小区中心交换机下连若干台楼宇交换机，楼宇交换机下连若干台楼层(或单元)交换机(或集线器)。 交换机间一般是通过普通用户端口进行级联，有些交换机则提供了专门的级联端口(Uplink Port)。这两种端口的区别仅仅在于普通端口符合MDI标准，而级联端口(或称上行口)符合MDIX标准。由此导致了两种方式下接线方式度不同：当两台交换机都通过普通端口级联时，端口间电缆采用直通电缆(Straight Throurh Cable)；当且仅当中一台通过级联端口时，采用交叉电缆(Crossover Cable)。 为了方便进行级联，某些交换机上提供一个两用端口，可以通过开关或管理软件将其设置为MDI或MDIX方式。更进一步，某些交换机上全部或部分端口具有MDI/MDIX自校准功能，