1. 嵌入式系统软件前沿
嵌入式的发展前景
嵌入式的发展前景嵌入式系统从出现至今已有40多年的历史，其发展轨迹呈现出硬件和软件交替发展的双螺旋式。
早在电子数字计算机出现之前就有了把计算装置嵌入在系统和设备中的嵌入式系统，如把计算机嵌入到导弹等武器和航天器中。
但是直到20世纪70年代末（集成电路化的第三代计算机时期），随着微电子技术的发展，嵌入式计算机才逐步兴起。
近几年来，随着计算机、通信、消费电子的一体化趋势日益明显，嵌入式技术已成为一个研究热点。
电子数字计算机诞生于1946年，在其后漫长的历史进程中，计算机始终是供养在特殊的机房中、实现数据计算的大型昂贵设备。
直到20世纪70年代微处理器的出现，计算机才出现了历史性的变化。
以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性等特点，迅速走出机房。
基于高速数据计算能力的微型机表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣，要求将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象体系的智能化控制。
例如，将微型计算机经电气加固、机械加固，并配置各种外围接口电路，安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统。
这样一来，计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。
为了区别于原有的通用计算机系统，我们把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的计算机称为嵌入式计算机系统。
因此，嵌入式系统诞生于微型机时代，其嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点.如今，我国政府也已认识到嵌入式的发展对我国发展的重要性，因此在政策、资金等方面给予了大力支持。
2004 年国家发改委、科技部、商务部联合颁布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，把嵌入式软件产业作为国家发展的一个重要领域。
最近几年来，中国的嵌入式软件发展速度一直高于中国软件产业的发展速度和全球嵌入式软件的发展速度，在中国软件产业和全球嵌入式软件产业中所占的比重越来越大。
目前，中国嵌入式软件产业在整个软件产业中的比重已经超过了三分之一强。
嵌入式系统及应用研究方向
嵌入式系统及应用研究方向嵌入式系统是指将计算机技术应用于各种终端设备中，通过嵌入的方式实现特定功能的计算机系统。
嵌入式系统广泛应用于家用电器、通信设备、医疗设备、交通工具等各个领域，并且随着科技的发展，嵌入式系统的研究方向也不断拓展。
以下是对嵌入式系统及应用研究方向的探讨。
一、嵌入式系统的基础研究方向：1. 硬件设计与控制：嵌入式系统的硬件设计是其基础，包括电路设计、片上系统设计、芯片设计等。
在硬件控制方面，研究人员不仅需要了解各种传感器、执行器等硬件设备的工作原理，还需考虑如何设计高效稳定的控制算法和电路设计，以实现设备的自动化控制。
2. 嵌入式操作系统与驱动开发：嵌入式系统通常需要使用专门的操作系统和驱动程序来管理和控制硬件设备。
研究方向主要包括操作系统的内核设计与实现、驱动程序的开发与优化，以及嵌入式操作系统与硬件设备的兼容性研究等。
3. 实时系统与软件可靠性：嵌入式系统中许多应用要求对系统的实时性能和可靠性有较高的要求。
研究方向主要包括实时任务调度算法的设计与优化、系统实时性能的测评与测试、软件工程与可靠性设计等。
4. 嵌入式软件开发：嵌入式软件开发是嵌入式系统的核心内容之一。
研究方向主要包括嵌入式软件架构设计、嵌入式编程语言和工具的研发、嵌入式软件测试与调试等。
5. 网络与通信技术在嵌入式系统中的应用：随着互联网的普及和物联网的兴起，嵌入式系统越来越多地与外界进行数据交互和通信。
研究方向主要包括网络协议的适配与性能优化、嵌入式系统的远程监控与管理、嵌入式系统的安全性与隐私保护等。
二、嵌入式系统的应用研究方向：1. 智能家居与物联网：智能家居是指通过嵌入式系统和物联网技术实现家庭设备的智能化管理和控制。
研究方向主要包括家庭设备的集成与互操作、智能家居系统的安全性与可靠性、以及智能家居与能源管理、健康监测等领域的结合等。
2. 智能交通与车联网：智能交通系统以及车联网是嵌入式系统的另一个重要应用领域。
嵌入式技术发展前景
嵌入式技术发展前景1.嵌入式系统和嵌入式技术的定义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，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
它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。
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,例如,各种家用电器如电冰箱、自动洗衣机、数字点电视机、数码相机等广泛应用这种技术。
2.嵌入式系统及嵌入式技术的发展现状近年来，随着计算机技术及集成电路技术的发展，嵌入式技术日渐普及，在通讯、网络、工控、医疗、电子等领域发挥着越来越重要的作用。
嵌入式系统无疑成为当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。
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99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。
嵌入式软件技术的现状与发展趋势研究
嵌入式软件技术的现状与发展趋势研究嵌入式软件技术是一种常用的计算机技术，并且已经在社会经济发展中的生产生活领域得到了十分普遍的应用。
不论是航空航天、军事国防，还是医疗卫生、电子通讯等，嵌入式软件技术随处可见。
就目前嵌入式软件的发展情况来看，其拥有速度快、软件代码规模小等优势，在未来的智能化领域中拥有十分广阔的发展前景。
现文章主要针对嵌入式软件的现状与发展趋势进行研究，以期充分发挥嵌入式软件技术对生产生活的贡献。
标签：嵌入式软件；发展现状；发展趋势在计算机技术快速发展的现代化社会中，单一的计算机设备已经难以满足人们的生活与生产需求，人们开始对各种类型的嵌入式软件提出了新的要求。
在日常生活中，嵌入式软件随处可见。
网络电视、智能家电、汽车电子控制、全球定位导航系统、智能手机、智能游戏机等等都是应用嵌入式软件的产品。
人们的日常生活已经离不开嵌入式软件技术，嵌入式软件的发展方向将会成为未來生产生活的关键。
因此，针对嵌入式软件的现状与发展趋势进行研究对于嵌入式软件技术的发展进步有着十分重要的实际意义。
1 嵌入式软件软件是为了满足使用需求而设计开发的程序、文件与相关技术。
从分类的角度来看，软件可以分为系统软件与应用软件，从应用范围来分可以分为数据库软件、嵌入式软件等。
从计算理论来看，一般软件可以看作是一组过程化的数学函数，函数输入数据隐射输出数据。
而嵌入式软件同样也是数学函数，但是其于嵌入式软件的主要作用并非转化数据，而是与物理领域进行联通。
简单的说，就是利用相关技术将操作系统或者其他开发软件嵌入到硬件之中。
1.1 嵌入式软件的分类嵌入式操作系统。
嵌入式操作系统EOS（Embedded Operating System）是一种运用十分普及的系统软件。
以往该操作系统更多的是被用于工业生产以及国防管理控制领域当中。
嵌入式操作系统需要完成嵌入系统中所有的硬件、软件的调度、调整、控制与协调工作。
嵌入式操作系统必须要充分体现系统的特点，通过安装与卸载模块的操作来完成系统的功能。
嵌入式系统的现状及发展前景ppt课件
2.嵌入式微控制器(MCU)
嵌入式微控制器又称单片机 （Intel最早将自己生产的单片机 命名为嵌入式微控制器），就是 将整个计算机系统集成到一块芯 片中。
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 ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、 定时/计数器、WatchDog、I/O、串行 口 、 脉 宽 调 制 输 出 、 A/D 、 D/A 、 Flash RAM、E2PROM等各种必要功能 和外设。
用标准的VHDL等语言描述，存储在 器件库中。用户只需定义出其整个 应用系统，仿真通过后就可以将设 计图交给半导体工厂制作样品。这 样除个别无法集成的器件以外，整 个嵌入式系统大部分均可集成到一 块或几块芯片中去，应用系统电路 板将变得很简洁，对于减小体积和 功耗、提高可靠性非常有利。
SOC可以分为通用和专用两类。
一、嵌入式系统的含义及分类
含意：用来控制处理外部世界各种中断信号的计 算机系统，主要有：嵌入式微控制器MCU，专 用集成电路ASIC、现场可编程门阵列、数字信 号处理器DSP等。 组成：由硬件和软件两部分组成。
简单的嵌入式系统由微控制器或嵌入式微控制器 及嵌入式软件等组成。
较复杂的嵌入式系统由微处理器、实时操作系统、 嵌入式软件等组成。
嵌入式系统的智能化是推动嵌入式 DSP处理器发展的另一个因素，如： 各种带有智能逻辑的消费类产品， 生物信息识别终端，带有加解密算 法 的 键 盘 ， ADSL 接 入 、 实 时 语 音 压 解系统，虚拟现实显示等。这类智 能化算法一般运算量较大，特别是 向量运算、指针线性寻址等较多， 而这些正是DSP处理器的长处所在。
嵌入式DSP处理器有代表性的是： TI 的 TMS320 系 列 和 Motorola 的 DSP56000系列。
嵌入式系统发展趋势
嵌入式系统发展趋势
嵌入式系统发展趋势是指嵌入式系统技术在未来的发展方向和趋势。
随着科技的飞速发展，嵌入式系统在各个领域的应用越来越广泛，其发展也日趋成熟。
以下是嵌入式系统发展趋势的一些主要方面。
首先，嵌入式系统将更加注重人机交互体验。
随着人们对智能化设备的需求不断提高，嵌入式系统将更加注重用户界面的友好性和交互性。
例如，通过语音识别和手势识别技术，用户可以更加方便地与嵌入式系统进行交互，实现智能化控制。
其次，嵌入式系统将更加注重与云计算和大数据的结合。
嵌入式系统本身的计算能力有限，而在云计算和大数据的支持下，嵌入式系统可以将数据的处理和存储工作交给云端服务器，从而提高系统的性能和灵活性。
同时，嵌入式系统也可以通过与云计算和大数据的结合，实现更加智能化和个性化的应用。
再次，嵌入式系统将更加注重安全性和隐私保护。
随着物联网的发展，嵌入式系统将面临更多的安全威胁和隐私泄露的风险。
因此，嵌入式系统的开发者将更加注重系统的安全性和隐私保护，通过加密技术、访问控制和身份认证等手段来保护用户的信息和数据安全。
最后，嵌入式系统将更加注重节能和环保。
随着资源短缺和环境污染的问题日益严重，嵌入式系统的能耗和环境影响成为了关注的焦点。
因此，嵌入式系统将采用更加节能的设计和制造技术，例如低功耗芯片、能量管理技术和可再生能源的利用，
从而减少能耗和减少对环境的污染。
综上所述，嵌入式系统的发展趋势包括注重人机交互体验、结合云计算和大数据、注重安全性和隐私保护，以及注重节能和环保。
这些趋势将促使嵌入式系统在未来的发展中更加智能化、灵活性强、安全可靠、节能环保。
嵌入式系统的现状与发展
区域治理前沿理论与策略嵌入式系统的现状与发展李文涛大连国霖技术有限公司，辽宁 大连 116021摘要：在当前，嵌入式系统被应用到很多行业和领域，嵌入式系统方案已经成为后pc时代IT领域、IC领域应用最为广泛的关键技术。
随着硬件电子技术、软件开发技术以及计算机技术的不断发展，嵌入式系统将被应用到更多的领域之中。
关键词：嵌入式；硬件；软件国际上对嵌入式最初的定义是专门用于监视系统、控制系统以及辅助操作系统上的装置。
经过这些年的发展，嵌入式的功能不断强大，嵌入式的应用领域也更为宽泛，嵌入式在当前主要是指为了各种具体应用功能的实现，按照基本计算机技术，在硬件方面和软件方面均可裁剪，不断适应各种应用系统的发展，要求可靠性高、成本低、体积小、功耗低，这样的专用计算机系统就是嵌入式系统。
嵌入式的系统的核心包含微处理器、各种存储器、各类设备接口以及各类I/O 接口。
在嵌入式系统的开发过程中，只要硬件工程师在嵌入式微处理器的基础之上配置上相应的电源电路、存储器电路以及时钟电路，这样就形成了我们所说的核心控制单元，也有人称之为核心板。
核心板之中，我们可以将经过裁剪的操作系统以及适当的程序存储在ROM之中。
二十一世纪以来，硬件电子技术和软件技术不断发展，ARM、CPLD、FPGA等硬件电子在关键技术上均取得重大突破，被应用到很多行业和领域。
在当前，分析和讨论嵌入式系统的应用很有必要，具有重大的现实意义，本文中作者将结合工作实际就这一重要议题展开讨论和分析。
一、嵌入式系统主要内容从三个角度对嵌入式的主要内容详细阐述和分析。
第一个是嵌入式的硬件系统。
第二个是嵌入式的软件系统。
第三个是嵌入式系统的具体应用系统。
1嵌入式硬件系统微处理器，是嵌入式系统的主要核心处理单元。
通常意义上，嵌入式系统采用了两种硬件构架。
第一种是哈弗架构的嵌入式处理系统；第二种是冯诺依曼嵌入式处理系统。
在硬件指令配置上采用的是精简处理过的复杂指令。
微处理器的主要指令系统就是精简的嵌入式指令系统，精简的指令系统能够有效地保障整个系统的数据正常运行，同时还能够有效的保障系统运行速度。
嵌入式系统的发展趋势
嵌入式系统的发展趋势嵌入式系统是指集成在特定硬件平台上的软件系统，用于控制和操作各种电子设备。
嵌入式系统广泛应用于智能手机、智能家居、汽车、医疗设备以及工业控制等领域。
随着科技的发展，嵌入式系统也在不断演进和进化，以下将从物联网、人工智能、边缘计算和安全性等方面探讨嵌入式系统的发展趋势。
一、物联网的兴起随着物联网概念的普及和技术的成熟，嵌入式系统与物联网的结合成为发展的趋势。
物联网将各种设备和传感器通过网络连接起来，实现设备之间的数据交互和远程控制。
嵌入式系统在物联网中起到了关键作用，负责数据收集、处理和决策。
嵌入式系统的发展趋势是通过更高效的通信和更智能的算法，实现物联网应用的创新和扩展。
二、人工智能的融合随着人工智能的发展和应用场景的增加，将人工智能融合到嵌入式系统中也成为发展趋势。
传统的嵌入式系统更多地依赖于预设的规则和逻辑，而人工智能可以通过学习和适应，以更智能的方式进行决策和执行任务。
嵌入式系统与人工智能的结合，可以实现更高级别的自动控制和智能监测，例如智能家居中的语音助手和智能车辆中的自动驾驶等。
三、边缘计算的重要性边缘计算是指将数据处理和计算能力移到接近数据源的边缘设备上，减少数据传输和延迟，并提高系统的响应速度。
嵌入式系统作为边缘设备的关键组成部分，在边缘计算中扮演着重要角色。
嵌入式系统的发展趋势是提升计算能力和存储容量，以适应越来越复杂和实时的边缘计算需求。
边缘计算的兴起也促进了嵌入式系统和云计算之间的协同发展，形成了边云融合的新模式。
四、安全性的挑战与解决方案随着嵌入式系统的广泛应用，安全性问题也日益凸显。
嵌入式系统往往涉及到用户隐私、数据泄露和设备安全等方面的风险。
为了应对这些挑战，嵌入式系统的发展趋势是加强安全防护和加密技术的研究，确保系统的完整性和可信度。
同时，制定合适的安全标准和政策，加强用户教育和意识，也是保障嵌入式系统安全的重要手段。
总结：嵌入式系统的发展趋势是与物联网、人工智能、边缘计算和安全性等领域的发展相结合，并不断创新和提升。
嵌入式系统技术在智能制造中的应用现状与前景
嵌入式系统技术在智能制造中的应用现状与前景随着智能制造技术的不断发展，嵌入式系统技术也日渐成为其中的重要组成部分。
嵌入式系统是一种专用计算机系统，它被嵌入到其他设备中，具有高效、稳定、安全、低功耗等特点。
根据市场研究机构IDC的数据，2020年全球嵌入式系统市场规模已达到1940亿美元，预计到2024年将达到2400亿美元。
嵌入式系统技术在智能制造中的应用也得到了越来越广泛的关注与应用。
嵌入式系统技术的应用现状智能制造中，嵌入式系统技术被广泛应用于各种工业设备和设施、物联网智能终端设备等多个领域。
以下是一些常见的嵌入式系统技术应用案例：1. 工业控制系统嵌入式系统技术在工业控制系统中应用非常广泛，其主要作用是监测和控制生产流程。
嵌入式系统可以对传感器数据进行采集、处理和分析，然后通过控制算法对设备进行控制。
比如，在自动化车间，灯光、风扇、传送带等设备可以通过嵌入式系统技术来集成控制，实现自动化生产。
2. 物联网智能化嵌入式系统技术也是实现物联网智能化的重要技术之一。
目前智能家居、智能车辆、智能城市等物联网应用中，嵌入式系统技术已被广泛应用。
通过嵌入式系统，各种智能设备可以实现互为连接、互相沟通，从而打造出更加智能化的生活方式。
3. 人工智能人工智能是智能制造技术的基础，而嵌入式系统技术也与之息息相关。
嵌入式系统可以协助计算机系统进行推理、学习和决策，同时可以将人工智能算法应用于现实生产流程中。
比如，在机器人生产流程中，嵌入式系统可以协调机器人的运动、采集环境数据等，从而实现高效、智能的生产。
嵌入式系统技术在智能制造中的未来前景随着嵌入式系统技术的不断发展，其在智能制造中的应用前景也愈加广阔。
未来，嵌入式系统技术将有以下发展趋势和应用前景：1. 面向物联网的嵌入式系统未来物联网将是智能制造的重要组成部分，相应的嵌入式系统技术也将面临更高的需求。
在面向物联网的应用场景下，嵌入式系统需要具备更高的能耗效率、更加稳定的工作性能和更强的安全性，以应对连接数量的增加和安全威胁的风险。
嵌入式系统技术的创新与应用
嵌入式系统技术的创新与应用从模拟到数字，再到嵌入式系统技术应用的广泛崛起，这个过程是持续不断的。
嵌入式系统技术是当今世界上应用最广泛的技术之一，它将数字技术与微电子技术相结合，并获得了巨大的成功。
嵌入式系统技术已经被广泛应用于工业控制、医疗设备、通信设备、视频处理、汽车电子、消费电子、机器人学等领域，成为现代智能化发展的重要推动力。
嵌入式系统技术的发展历程嵌入式系统技术的发展历程可分为两个历史时期。
第一个时期从1970年代到1990年代末，主要应用于军事、航天和重要国家的交通、电信等领域中，使用的处理器为Intel等主流芯片；第二个时期是1990年代末到现在，嵌入式系统技术开始应用于通讯、消费电子、工业控制等领域，并逐渐成为智能家居、智能电网、智能城市和智能交通的重要组成部分。
由于嵌入式系统技术的广泛应用，不同的领域对嵌入式系统的要求也日益提高，现代嵌入式系统正在不断迭代更新，创新技术应用越来越广泛。
嵌入式系统技术的创新发展嵌入式系统技术的创新发展包含如下几个方面：1.芯片处理技术的提升，使得嵌入式系统在不断拓展嵌入式系统技术中的芯片处理技术以Intel和ARM为代表，经过多年的不断拓展，芯片处理技术得到了提升。
目前，ARM是最受欢迎的处理器，因为它的芯片处理速度非常快，且能源效率高。
2.新型硬件设备的研发和应用新型硬件设备的研发和应用是创新的另一个方向，它包括：系统级芯片、MEMS传感器、智能芯片、超低功耗无线传输芯片等技术，并逐步向人工智能、深度学习、人与机器的交互等方向拓展。
3.新型编程语言和开发工具的应用新型编程语言和开发工具的应用同样是一个十分重要的方向，C、Java、Python等主流语言被不断完善和提升，国内外开发实践也在不断地进行中。
工具方面，C高级调试、代码优化和快速开发工具得到广泛应用。
嵌入式系统技术的应用领域嵌入式系统技术的应用领域越来越广，包括航空航天、汽车电子、机器人学、消费电子、智能家居、智能电网、工业控制等领域。
2023年嵌入式系统的创新方向
2023年嵌入式系统的创新方向随着科技的迅速发展，嵌入式系统作为一种集成电子系统，已经在各个领域广泛应用。
2023年，嵌入式系统的发展将继续迈向创新的道路，助力推动人类社会的进步和改善。
本文将探讨2023年嵌入式系统的创新方向，并展望其可能带来的影响。
一、人工智能与嵌入式系统的结合2023年，人工智能将持续发展，成为嵌入式系统领域的重要驱动力。
嵌入式系统与人工智能的结合，将使得设备变得更加智能化和自主化。
例如，智能家居系统可以通过嵌入式系统与人工智能技术相结合，实现智能家居设备的自动化控制、人机交互和学习能力。
此外，在医疗设备领域，嵌入式系统与人工智能的结合可以提升医疗设备的诊断准确性和效率，进一步推动医疗技术的发展。
二、物联网和嵌入式系统的融合2023年，物联网将继续蓬勃发展，成为嵌入式系统创新的重要方向。
物联网将各种设备和传感器通过互联网连接起来，实现数据的互通和共享。
这将给嵌入式系统带来更广阔的应用场景和更大的商机。
例如，智能交通系统、智能工厂和智能农业等领域都可以借助嵌入式系统和物联网技术，实现设备的互联互通和智能化管理，提高生产效率和资源利用率。
三、安全性与隐私保护的突破随着嵌入式系统的广泛应用，安全性和隐私保护成为亟待解决的问题。
2023年，嵌入式系统将面临更加复杂的安全威胁和隐私风险。
因此，在创新方向上，嵌入式系统需要加强安全性设计，并提供更加完善的隐私保护机制。
例如，对于智能家居系统和智能移动设备，需要加强对个人隐私信息的保护，减少潜在的数据泄漏风险。
四、新型能源技术的应用在2023年，新型能源技术的快速发展将为嵌入式系统提供更多的能源选择和应用领域。
例如，太阳能、风能和生物能等新型能源技术可以为嵌入式设备提供可持续的能源供应，减少对传统能源的依赖。
这将促进嵌入式系统在可穿戴设备、智能交通和物联网等领域的广泛应用，推动环境友好型技术的发展。
五、模块化设计与开放源代码在2023年嵌入式系统的创新方向中，模块化设计和开放源代码将发挥重要作用。
新时代背景下嵌入式系统的现状及发展前景
新时代背景下嵌入式系统的现状及发展前景随着新时代的到来，嵌入式系统已经成为了未来发展的重点，并且在各个领域中扮演着不可或缺的角色。
随着科技的不断进步和发展，嵌入式系统的应用范围和数量也在不断扩大，未来的发展前景十分广阔。
目前，嵌入式系统主要应用于智能家居、智能物联网、智能交通等领域。
这些领域对嵌入式系统的要求都很高，需要嵌入式系统具有高可靠性、低功耗、小尺寸、高性能等特点。
而且，在新时代的背景下，人工智能、云计算、大数据等新兴技术的发展，也为嵌入式系统提供了更加广阔的应用场景。
在智能家居领域，嵌入式系统的应用非常广泛，包括家庭自动化系统、安防系统、智能家电等。
例如，家庭自动化系统可以通过智能家居控制中心，实现空调、热水器、灯光等设备的自动开关、温度控制等功能，提高了家庭的舒适性和安全性。
安防系统则可以结合人脸识别、视频监控等技术，实现智能安防功能，极大地提升了家庭的安全性能。
智能家电则可通过智能电视、智能音箱等设备进行联动控制，使得家庭生活更加智能化和便捷。
在智能物联网领域，嵌入式系统的应用也非常广泛。
物联网是指通过互联网使各类物品互相连接和交互的一种技术。
嵌入式系统是实现物联网的核心技术之一，它通过多种传感器和执行器，将各种数字和模拟信号转换成可以处理的数据，从而实现物联网的互联互通。
在智能物联网领域，嵌入式系统主要应用于智能家居、智能监测、智能医疗等方面，为人们的生活和工作提供了更多的智能化服务。
在智能交通领域，嵌入式系统的应用也十分广泛，包括车联网、智能交通控制、无人驾驶等。
通过嵌入式系统的应用，车辆可以自动感知道路情况、交通情况等，从而实现智能驾驶、自动泊车等功能，提高了交通的安全性和便利性。
此外，智能交通控制可以通过嵌入式系统实现智能交通管理，大大减少了交通拥堵和交通事故的发生。
无人驾驶则是嵌入式系统和人工智能技术相结合的一个重要领域，未来将会是智能交通领域发展的重要方向之一。
综上所述，嵌入式系统是新时代下的一个重要发展方向，未来的发展前景非常广阔。
新时代背景下嵌入式系统的现状及发展前景
新时代背景下嵌入式系统的现状及发展前景随着信息技术在不断发展，物联网、智能化、数字化等趋势日益明显，嵌入式系统应用领域不断拓展而深化。
很多科技公司已经将嵌入式系统作为技术发展的前沿领域之一，并把其作为技术和产品的核心之一，以此来应对市场需求的变化和技术发展方向的改变。
当前，嵌入式系统在各个领域得到广泛应用，如智能家居、智能制造、智能交通、医疗设备、智能安防等领域，都需要嵌入式系统进行数据采集、处理、控制、通信等工作。
随着人工智能、云计算的深入发展，嵌入式系统需要具备更强的性能、更高的可靠性、更丰富的功能和更广泛的应用场景。
此外，嵌入式系统还需面临更加复杂的环境和更加广泛的设备交互，所以嵌入式系统的应用具有技术门槛高，花费周期长的特点。
在这样的背景下，嵌入式系统的发展前景不可限量。
首先，嵌入式系统的需求量越来越大，市场空间越来越广阔，尤其是在人工智能、大数据、区块链等领域的应用需求的不断增加。
其次，嵌入式系统的技术水平在不断攀升。
以嵌入式处理器为例，我们可以看到，当下各种全球知名半导体厂商纷纷推出性能更为卓越、功耗更为低廉、功能更加齐全的产品，以满足市场需求。
另外，嵌入式系统的开发工具和软件平台也越来越完善，这些都为嵌入式系统的应用提供了更加广泛的可能。
但是，要想发挥嵌入式系统的潜能，我们还需要改进和提升这一技术的多个方面。
首先，我们需要将关注点从硬件转移到软件开发和测试过程中，提高代码质量和软件开发的效率。
其次，还需要加强嵌入式系统的数据安全，保护设备和用户的隐私信息。
此外，我们也需要加强嵌入式系统的绿色环保意识，通过研发低能耗、高效能的嵌入式系统，降低其在使用过程中耗能量。
总体而言，嵌入式系统应用的巨大潜力令人振奋。
作为技术的最前沿之一，它对于数字化、智能化的可持续发展将扮演着越来越重要的角色，并成为未来许多领域创新和发展的动力源泉。
中国嵌入式系统行业发展现状
中国嵌入式系统行业发展现状内容概述：从细分市场份额来看，硬件占据了大量的市场份额，占比为88.09%，其次为中间体及支撑软件，占比为7.04%，最后为操作系统，占比为4.85%。
一、嵌入式系统概述嵌入式系统是专用的计算机系统，即嵌入式系统就是一个具有嵌入软件和计算机硬件，并受嵌入软件和计算机硬件的运行控制，完成特定功能的系统。
不同于通用计算机系统，嵌入式系统是一种具有专用性的计算机系统。
比如有这样的定义，以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统可按角度及实时性分类；按应用角度可分为通用性及专用型；按实时性分类可分成实时及非实时。
嵌入式系统行业发展历程可分为四个阶段，上世纪80-90年代为嵌入式系统兴起阶段；2010年，随着人工智能和机器学习的兴起，嵌入式系统开始集成先进技术，得到进一步发展，软件定义的嵌入式系统也逐渐兴起，提供更高的可适配性和可扩展性。
二、产业链嵌入式系统产业结构较为复杂，行业上游主要为上游主要为电子元件、集成电路等硬件设备以及系统软件行业，行业下游应用极为广泛，根据产品形态可以分为导弹、飞机、船舶、手机、电脑、工业控制设备、家电、仪器仪表等等。
根据行业性质可以分为军事国防、消费电子与工业控制、通信网络设备等行业。
从行业内企业的成本构成来看，由于行业业务模式中系统集成的特点，原材料成本是行业内企业最为主要的成本构成，一般在75%~80%之间，视主要产品下游应用行业不同而有所差距，如军工领域原材料成本占比较高，消费电子领域占比就相对更低，其次是生产人员工资及设备的折旧。
原材料成本的变动直接影响企业的成本控制及盈利水平，最为主要的原材料为集成电路。
但由于行业内的定制化特点使价格保持平稳，供给相对分散，供需基本平衡，价格保持稳定。
三、全球嵌入式系统行业发展现状嵌入式系统在多个领域中发挥着重要作用，包括汽车、工业自动化、消费电子、医疗设备等。
嵌入式系统的应用领域及发展趋势
安全防火、防盗系统，水、电、煤气表的远程自动抄表，在其中嵌入专用控制芯片代替 传统的人工检查，实现更高、更准确和更安全的性能。
（5）汽车电子领域 随着汽车产业的飞速发展，汽车电子近年来也有了较快的发展。但是不得不承认，目前 国内的嵌入式车载领域的发展与国际相比差距还是比较大的。电子导航系统在汽车电子中占 据的比重比较大，目前导航系统在国外已经有了广泛的应用。在国内近年来也已经开始起步， 可以预料未来几年内会有比较快速的发展。汽车电子领域的另外一个发展趋势是与汽车本身 机械结合，从而可以实现故障诊断定位等功能。 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成功使用。 （6）工业控制 嵌入式为控制其应用在工业过程控制、数控机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、 石油化工系统等领域。 （7）军工航天 对于大多数开发者和用户而言，这可能都是比较神秘的一个领域。的确，大多数人一生 都没有机会给F117战机编写控制程序。的确，军工和航天领域是不为大众所知的领域，在 这个领域里面，无论是硬件还是操作系统、编译器，通常并不是市场上可以见到的通用设备， 它们大多数都是专用的。但是并不代表这个领域落后，许多最先进的技术最前沿的成果，往 往都会用在这个领域。 （8）机器人 嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化、智能化方面的优势更加明显，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。 除了以上这些应用领域，嵌入式系统还有其他方面的应用。
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嵌入式系统是面向用户，特定产品和具体应用领域
➢ 嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的,如果独立于应用自行 发展,则会失去市场；
➢ 嵌入式处理器的功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力、电磁 兼容性等方面均受到应用要求的制约；
➢ 嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余, 力争在同样的硅片面积上实现更高的性能；
◆ 2013年中国的嵌入式市场规模已超过500多亿元人民币，而预计到 2016年，中国嵌入式软件市场规模将达到1000亿元人民币，三年间平 均年增长率高达33%左右。
◆ 据估计，目前全球嵌入式软件市场的规模已经超过1000亿美元，并将 以每年超过30%的速度不断增值。嵌入式系统背后拥有着无限大的发 展空间，诱人的市场吸引了全世界IT商界巨头纷纷进军嵌入式市场， 国家政策也对嵌入式软件行业实行“增值税优惠”的政策倾斜。
◆ 嵌入式已然成为整个软件业的重要发展支柱，并且形成了一个充满无 限商机的庞大产业。在“技术以人为本”的软件技术产业中，嵌入式 行业正以其应用领域广、人才需求大、就业薪酬高、行业前景好等众 多优势，获得越来越多应用开发人员的关注及青睐，使得无数研发工 程师转而投入嵌入式这一行业。
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◆ 我国在个人领域中，嵌入式产品以个人商用为主，主要应用于个人移 动的数据分析与处理、通讯和消费产品软件，例如智能手机、数字网 络机顶盒、数字平板电视等产品，均是采用了基于Internet技术的嵌 入式系统来操作使用；而在商业领域中，嵌入式系统更是延伸到消费 电子、安全防务、电子商务、物流管理、自动控制、汽车智能化、电 力系统管理等各大领域，嵌入式系统发展已经全面开花。
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嵌入式课程设计总结
一、教学内容
本节示范课为嵌入式系统课程设计总结，依据教材第九章“嵌入式系统项目实践”内容进行展开。主要包括：
1.嵌入式系统设计流程回顾：需求分析、硬件选型、系统架构设计、编程与调试；
2.学生项目案例展示：智能小车、智能家居、物联网节点等；
3.常用开发工具及环境介绍：Keil、IAR、Eclipse等；
-系统安全策略；
-用户界面设计原则。
5.介绍课程设计的评价体系，指导学生如何准备和展示项目成果；
-项目报告撰写规范；
-现场答辩技巧与注意事项。
3、教学内容
本节教学内容具体展开如下：
1.系统架构优化实践：
-分析如何根据需求调整系统架构；
-探讨不同架构下的性能和资源利用。
2.嵌入式编程规范：
-强调代码可读性与维护性；
-探讨未来嵌入式系统的发展方向和潜在应用场景。
2.课程设计中的伦理与责任：
-强调在项目开发中遵守相关法律法规和伦理标准；
-讨论开发者的社会责任和职业道德。
3.职业规划与能力提升：
-分析嵌入式系统相关职业的发展路径；
-指导学生如何根据自身特点进行职业规划和技能提升。
4.课程设计反馈与评价：
-组织学生对课程设计的全过程进行自我评价；
-收集反馈意见，为课程改进和教学优化提供依据。
5.结课仪式与表彰：
-举办结课仪式，表彰在课程设计中有突出贡献的学生；
-总结课程设计的收获，鼓励学生持续学习，勇于创新。
4.课程设计的文档编写：
-指导如何撰写详细设计文档和用户手册；
-强调文档在项目开发和后期维护中的作用。
5.课后反思与总结：
-组织学生进行个人和团队的课后反思；
嵌入式系统的应用现状及发展趋势
嵌入式系统的应用现状及发展趋势作者：王龙飞来源：《中国新通信》 2018年第23期一、引言嵌入式系统始现于20 世纪70 年代，经过四十多年的发展，其技术已日趋完善[1]。
随着我国科技的进步，人们对于提高生活质量、降低产品成本、普及智能化产品的需求愈加强烈，加之国家对物联网、电子信息技术、高新技术的重点支持，嵌入式系统正大力推动着21 世纪的生产、生活、商业与科研等领域的发展[2,3]。
手持设备、医疗仪器、电子商务、人工智能、航空航天、汽车电子、智能家居等都为嵌入式系统的发展和应用提供了广阔的空间[4]。
二、嵌入式系统概述现代的计算机技术主要分为通用计算机系统和嵌入式计算机系统。
20 世纪70 年代, 人们在数据传输与通信以及测控技术方面对计算机提出了新的要求[5]，由于主要面向控制对象，就需要其控制功能凸显，体型小、应用灵活，通用计算机系统无法满足这一要求，一种新的计算机系统应用形式——嵌入式系统便应运而生，这种计算机系统一般是嵌入在宿主设备中，以微处理机的形式存在。
嵌入式系统区别于通用计算机系统的关键是其隐蔽性，用户并不能直观体会它的存在，它可以出现在巨型机器中，也可以隐藏在小巧的手机中，它主要突出的功能是控制，使控制对象表现出智能特性。
对于嵌入式系统的定义，国内普遍接受的是以应用为中心，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。
嵌入式系统由硬件和软件两部分构成，如图1 所示。
嵌入式系统的特点主要有以下几个方面：1）个性化强。
嵌入式系统的硬件和软件都是针对特定的系统环境和特定的用户群进行设计的，因此只能适用于某一特定系统，体现出其专业性和针对性，硬件和软件紧密结合，功能非常专一。
2）可靠度高。
嵌入式系统主要面向控制对象，主要应用在缺少人为干预的地点，实现系统安全是对嵌入式软件的基本要求，而且往往采用固态存储，若频繁出现问题无法得到及时解决，势必造成严重的损失，所以软件代码必须具有很高的质量与可靠度。
数字电路学科前沿
数字电路学科前沿数字电路是计算机科学中的基础学科之一，它研究数字信号的表示、处理和传输。
随着信息技术的不断发展和应用的广泛推广，数字电路学科也在不断进步和演进。
本文将介绍数字电路学科的前沿领域和相关技术，包括嵌入式系统、量子计算、人工智能和可重构计算等。
一、嵌入式系统嵌入式系统是数字电路学科中一个重要的研究方向，它涉及到将计算机技术应用于各种嵌入式设备中，如智能手机、智能家居、无人驾驶等。
嵌入式系统通常具有功耗低、体积小、功能强大和实时性要求高的特点。
近年来，随着物联网和人工智能的兴起，嵌入式系统的研究领域进一步扩展，包括无线传感器网络、机器学习算法和图像处理等。
二、量子计算量子计算是数字电路学科中的一个新兴领域，它利用量子力学原理来处理和存储信息。
与经典计算相比，量子计算具有高速度、高容量和高安全性的优势。
量子比特的引入使得计算机能够在多个状态同时进行计算，从而大大提高了计算效率。
当前，量子计算技术虽然还处于发展初期，但已经有了一些重要的突破，比如量子隐形传态和量子纠缠等。
三、人工智能人工智能是当今科技领域的热门话题，它涉及到模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术和应用。
在数字电路学科中，人工智能可以与各种技术相结合，如机器学习、图像识别和自然语言处理等。
人工智能的应用范围广泛，包括智能交通、智能物流和智能医疗等。
四、可重构计算可重构计算是数字电路学科中的一项重要技术，它允许用户根据需要定制硬件系统的功能和结构。
传统的计算机芯片往往具有固定的结构和功能，而可重构计算技术可以通过重新配置硬件资源来适应不同的应用需求。
可重构计算不仅具有较高的性能和效率，还能够提供更好的灵活性和可扩展性。
近年来，可重构计算技术在人工智能和嵌入式系统领域得到了广泛应用。
总结：数字电路学科的前沿领域涵盖了嵌入式系统、量子计算、人工智能和可重构计算等多个方面。
随着科技的进步和需求的不断增长，这些前沿领域将继续得到关注和发展，并对未来的社会和经济发展产生深远的影响。
嵌入式系统应用与发展及我国嵌入式系统发展面临的问题
嵌入式系统应用与发展及我国嵌入式系统发展面临的问题摘要——本文主要叙述了嵌入式系统的应用方面和嵌入式系统的今后发展趋势，以及我国嵌入式系统的发展现状与问题和我国如何应对嵌入式系统的发展形势嵌入式系统应用与发展趋势“很多人问我,什么应用领域可以使用嵌入式系统, 我告诉他们, 我只能说出不使用嵌入式系统的地方。
”北京航空航天大学何立民教授在不久前举办的一次嵌入式系统研讨会上说,可以说嵌入式系统已经无处不在。
嵌入式系统的市场是巨大的,市场需求是嵌入式系统产业化发展的巨大推动力. 据报告, 每年全球10%~ 20%的计算机芯片是为台式或便携式电脑设计的, 而 80% ~ 90%的计算机芯片是为嵌入式设备设计的, 这意味着每年有 l0 亿至20 亿个CPU 是为嵌入式设备设计制造的,这一数字还在逐步增加. 世界范围内嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1 万亿美元.随着计算机软件和集成电路技术的发展,嵌入式系统产品日益完善,在航天、航空、交通、网络、电子、通讯、金融、智能电器、智能建筑、仪器仪表、工业自动控制、数控机床、掌上型电脑、各种智能IC卡、第二代身份证验证、公共交通收费系统、医药系统以及军事等领域得到广泛应用,已成为我国信息化带动工业化,工业化促进信息化发展的国民经济新的增长点在我国2006 年嵌入式软件产品占全年全部软件产值的23%还多. 据调查显示,目前嵌入式系统涉及的领域中,PDA占30%,手机占18%,数字信息家电占21%,工业控制5%,服务行业占2%,交通系统占2%,其他占22%.目前最值得关注的嵌入式产品市场主要有如下几类:1.信息家电后PC时代,家用电器将向数字化和网络化发展,电视机、微波炉、数字电话等都将嵌入微处理器并通过家庭网关与Internet连接,构成家庭信息网络. 届时, 人们可以远程控制家里的电器设备,可以实现远程医疗、远程教育, 可以视频点播,实现交互式电视,还可以提供各种网上服务等.一般可认为,那些低单价、操作简单、可通过因特网发送或获取信息, 将逐步分割或替代PC 的某些功能,并能与其它信息产品交换资料或信息的产品可统称为信息家电.信息家电可以提供安全防范、消费电子产品的智能控制、交互式智能控制、家庭信息服务、自动维护、家庭医疗保健等服务. 而这些服务中的各类数字融合产品,都离不开嵌入式系统的支持,可以说,嵌入式系统是家庭信息网络、IT 融合的重要技术基础.具有丰富功能、高度集成的智能数字终端将是未来的发展方向. 智能数字终端和各类数字融合产品具有十分广阔的市场前景.2.移动计算设备移动计算设备包括手机、PDA、掌上电脑等各种移动设备. 中国拥有最大的手机用户,市场巨大,而掌上电脑或PDA 由于易于使用、携带方便、价格便宜,近几年在我国得到了快速地发展.PDA 与手机也已呈现融合趋势, 智能手机正在成为今后的发展趋势方向, 智能手机就是一台嵌入式系统. 智能手机要存放更多的软件和各种大容量的多媒体文件,必定要有操作系统, 目前智能手机操作系统主要有开源的Linux、微软公司的Windows CE系统和 Symbain 公司的 SymbainOs 系统.智能手机的功能越来越异常强大,为智能手机开发的各种功能程序已经在互联网上盛行.通过安装这些软件,可大大扩展手机的功能.3.网络设备各种网络设备包括路由器交换机、Web Server、网络接入网关等, 都是一类嵌入式系统.随着下一代Internet 的研发成功和投入使用,必然会有更多更强的嵌入式网络设备和产品面世,这意味着巨大的嵌入式网络设备和产品市场需求.嵌入式系统也在向无线网络发展,无线网络已开发集成了802.11 芯片组. 无线嵌入式网络有望部署到住宅及商用建筑自动化、工业设备监测以及其他无线传感和控制应用中. ZigBee 联盟已经为低成本、低功率的无线嵌入式网络制定了标准. 这项标准定义了在IEEE 802.15.4 标准媒体接入控制层和物理层上的网络及支持的应用服务.这项标准很适合照明、供暖、冷却控制、工业建筑、自动化以及医疗设备监测等方方面面的应用. ZigBee 联盟的长期目标是能够建立基于互操作平台和配置文件的可伸缩、低成本的嵌入式基础架构.4．自动化与测控仪器仪表测控仪器仪表种类繁多,我国每年光进口的医疗设备就上亿, 每个医疗设备就是一套嵌入式系统.测控仪器仪表更是遍及大中小企业,新型的测控仪器仪表无一不是嵌入式系统.在工控和仿真领域,嵌入式设备也早已得到广泛应用.嵌入式系统在自动化行业已有很多成功应用案例,如数控机床控制系统、面向啤酒行业控制系统、水厂控制系统、缝纫机控制系统、可燃性气体报警系统、智能建筑安防系统、自动生产线分布式控制系统、变电站自动化系统、自动生产线检测系统等.我国的工业生产需要完成智能化、数字化改造,智能控制设备、智能仪表、自动控制等为嵌入式系统提供了巨大的市场. 工控、仿真、数据采集、军用等领域一般都要求实时操作系统支持.在金融业、电力系统和服务业,嵌入式也在发挥着越来越重要的作用.5．嵌入式技术在交通管理、环境监测中的应用在交通系统,嵌入式的作用也日益重要. 汽车智能驾驶设备、汽车模拟驾驶器、汽车喷油泵调试台、轮船智能驾驶设备等都面临更新换代.这类新型设备也都离不开嵌入式系统.我国汽车业的发展必然为汽车电子的嵌入式系统应用带来良好商机.嵌入式系统在交通指挥系统、高速公路收费监控、汽车自导航、GPS车载终端、电子警察、加油站和汽车检测中的应用都是非常广泛的,有良好的市场前景.在环境监测( 包括水文资料实时监测, 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)中,嵌入式产品同样有着广泛的市场前景.嵌入式系统发展趋势1．嵌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。
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特邀编辑：吴甘沙王 涛
英特尔中国研究院
嵌入式系统软件前沿
近年来，信息世界与物理世界、信息化与工业化融合的趋势日渐明朗，嵌入式系统已成为学术界和工业界共同关注的热点。
尤其在我国，以物联网和三网合一为代表的新一代信息技术风起云涌，嵌入式系统（em-bedded system）研究正面临着历史性的发展机遇。
嵌入式系统的早期定义（由The Institution of Electrical Engineers给出）是指对仪器、机器和工厂运作进行控制、监视或支持的设备，通常表现为针对特定应用、对软硬件高度定制的专用计算机系统。
经过30多年的发展，嵌入式系统保留了其专用性的特点，但又呈现出一些新的特征，如泛在、互联、融合、集成、微型化和与云计算相结合等。
同时，系统开发效率的提高开始明显落后于系统复杂度的增长[1]。
嵌入式系统中软件的比重越来越大（将达到80%），系统的差异化将从硬件转向软件[4]。
嵌入式系统软件是嵌入式系统的基石，它不仅仅包括操作系统和运行时（runtime），更涵盖了从设计、编码、调优、测试、调试到部署和维护的整个生命周期。
嵌入式系统软件的研究也从早期着重关注实时性、可靠性和轻量化，转而开始审视设计开发模式、流程、生产率（如面市时间，time to market）和高可信性等方面。
本期专题从中国计算机学会《学科前沿讲习班》第19期“嵌入式系统软件及前沿”中精选了5个课题。
我们把目光投向一些新的、具有普遍性的和跨界的研究课题，包括软硬件协同设计，嵌入式软件的测试、验证和调试以及高可信系统等几个方面。
从嵌入式系统的设计趋势看，信息处理能力将由一块或多块片上系统芯片（system-on-chip，SoC）实现，因此SoC的设计已经成为整个电子产品产业链中最重要的环节，也是决定嵌入式系统生产率和质量的关键。
SoC的设计尤其强调软硬件协同设计的设计流程和方法学。
在《片上系统芯片的软硬件协同设计》一文中，清华大学微电子所邓仰东论述了SoC的核心设计问题以及目前面临的挑战，并且对软硬件协同设计的各种解决方案作了介绍。
为了缩短设计时间，SoC的软硬件必须并行开发；同时SoC设计关系到多标准、大参数空间的最优化求解（表现为大量参数的选择和配置），需要以定量方式衡量不同配置对系统整体性能的影响。
基于这些考虑，虚拟平台已成为所有当前SoC设计工具的核心，该文着重介绍了基于虚拟平台的SoC设计流程。
从设计到代码实现需要一个转换的过程。
虽然目前在嵌入式软件开发中已经出现大量代码自动生成的工具（如模型驱动设计工具），但编码仍是一个冗长且易错的过程。
高质量的代码必须遵循正确的设计意图，同时通过正确无误的实现去反映该设计意图。
由于嵌入式系统涉及人们实际生活的各个方面，嵌入式软件（尤其是系统软件）的质量也比普通软件有更高的要求。
一些特定的嵌入式系统，例如宇航、汽车等一些安全关键的系统，突出强调了软件自动分析与验证技术的重要性[3]。
中国科学院软件研究所刘剑等在《嵌入式软件自动分析和验证技术》一文中对软件的自动分析和验证技术做了综述，并重点介绍了模型检测和符号执行两种分析技术。
该文结合一些系统级软件的分析实例和嵌入式系统的特点，介绍了该领域内近些年来一些具有代表性的工具；同时也
关键词：片上系统芯片软硬件协同设计自动分析和验证技术系统调试高可信软件
总结了嵌入式软件自动分析与验证技术面临的一些挑战等。
早期的软件验证技术通常基于代码的静态分析，无法对代码的动态行为进行理解和验证。
这使得很多验证技术对数据密集型（如大量使用动态数据结构）的软件无能为力。
相比之下，由于传统的嵌入式软件多表现为分支密集型[2]（如通过控制流描述执行规范），静态分析验证技术对于嵌入式软件有更多的用武之地。
然而，随着嵌入式软件复杂性的提高，上述假设不再成立，需要进一步引入动态分析和测试技术。
《嵌入式软件自动分析和验证技术》一文从动态分析角度介绍了动态符号执行等新技术，而在《嵌入式系统软件测试》一文中，美国北卡罗来纳州立大学计算机科学系谢涛等着重从测试角度阐述如何提高嵌入式软件的质量。
软件测试是用来提高嵌入式系统软件质量的一个关键手段。
嵌入式系统软件的行为高度依赖于其硬件或物理环境，而这些环境很难去控制或模拟、仿真。
此外，嵌入式系统软件通常运行在资源（比如内存）有限的设备上，并具有实时限制和并发/异步行为。
所有这些独有的特点给测试造成了特殊的挑战。
这篇文章通过一个具体的嵌入式系统软件着重讨论了嵌入式软件测试过程中的两个重点技术问题：测试输入如何对中断或任务衍生相关的故障做到高覆盖，和如何创建有效的测试预言。
如果说软件验证和测试是发现问题的过程，软件的调试则是解决问题的过程。
前两者有较强的理论基础支撑，而后者更强调实战中经验的长期积累和系统总结。
英特尔亚太研发中心张银奎撰写的《嵌入式系统调试浅谈》，以调试的意义、基本方法和CPU 的调试支持为基础，分三个步骤介绍了上电初始化调试、操作系统内核调试和应用程序调试的主要技术。
诚如作者所言，调试的过程是人与代码相得益彰、日臻完善的过程，同时也是代码与系统架构不断契合、进而融为一体的过程。
对于后者，一个很新的概念是在嵌入式系统规划设计之初就加入调试设施的支持，即 Design for Debug 和提高系统可调试性的设计思想。
在航空电子、飞行控制和汽车电子等一些特定
应用领域，嵌入式系统的高可信性是至关重要的一环。
电子科技大学李允等在《安全关键系统的嵌入式软件》一文中立足于安全关键系统（safety-critical systems ），通过航空电子、飞行控制和汽车电子等领域的实际案例，从体系结构、模型驱动开发、安全关键系统的认证和工具的平台化、集成化等方面，结合安全关键系统的应用与发展，全面介绍了嵌入式软件的可信开发方法。
如果说在前面几次IT 技术革命中嵌入式系统多少只是个配角，在21世纪的今天，嵌入式系统在信息化与工业化融合的背景下将变得举足轻重。
这需要嵌入式系统软件能够突破传统的范型（paradigm ）和高度工程化的现状（如文献[5]所指），找到新的创新技术。
本次专题的五篇文章只能说是管中窥豹，我们希望通过一些新的、跨界的研究课题来展示嵌入式系统软件研究的若干前沿技术，以激发同行更多的思考和探讨，来推动我国在这一研究领域中的技术进步和不断创新。
■
吴甘沙
CCF会员。
英特尔中国研究院首席工程师。
主要研究方向为物联网，大规模、面向海量数据处理的分布式嵌入式系统，为新兴应用、使用模式和服务提供支撑的软件环境。
gansha.wu@
王 涛
CCF高级会员、YOCSEF学术秘书。
英特尔中国研究院高级研究员。
主要研究方向为嵌入式应用、计算机视觉、模式识别等。
tao.wang@
参考文献
[1] David Desharnais. Silicon Realization —A New Approach
to Faster, Better, and More Pro fitable Silicon. /downloads/rl/wp/silicon_realization_wp.pdf [2] Edmund Clarke , Anubhav Gupta , Himanshu Jain ,
Helmut Veith, Model Checking: Back and Forth between Hardware and Software, Verified Software: Theories, Tools, Experiments: First IFIP TC 2/WG 2.3 Conference, VSTTE 2005, Zurich, Switzerland, October 10-13, 2005
[3] Edward A. Lee. “Cyber Physical Systems: Design
Challenges”. International Symposium on Object/ Component/Service-Oriented Real-Time Distributed Computing (ISORC), May, 2008; Invited Paper.
[4] Res Saleh. Lecture 2a Overview of System-on-Chip Design
Trends in IC Design. http://www.ece.ubc.ca/~elec579/579.
lect2a.pdf
[5] Rob Pike. Systems Software Research is Irrelevant. http://
/rob/utah2000.pdf. Feb 21, 2000.。