嵌入式系统的现状及发展趋势

硕士研究生

课程考核报告

2015 至2016 学年第 2 学期考核课程：嵌入式系统

提交日期：2016 年 6 月27 日报告题目：嵌入式系统的现状及发展趋势

考核成绩

考核人

姓名张连滨

学号2015080111

年级15级研究生

专业智能控制与机器人系统

所在学院信息与电气工程学院山东建筑大学研究生处制

嵌入式系统的现状及发展趋势

摘要：嵌入式系统作为计算机应用的一个重要领域，已深入到社会的各个方面，涉及到电信、医疗、汽车、安全和消费类等行业。本文论述了嵌入式系统的发展现状，对嵌入式系统产业在我国的发展趋势进行深入的阐述。

关键词：嵌入式系统；现状；发展趋势

The present situation and development trend of embedded system

Abstract:As an important area of computer applications, embedded system has penetrated into all aspects of society, involving telecommunications, medical, automotive, security and consumer industries. This paper discusses the status of development of embedded systems, embedded systems industry in the development prospects of China-depth elaboration.

Keywords: Embedded system; the present situation; the development prospects

引言

随着计算机技术、互联网技术和单片机技术的深入发展，嵌入式系统在经历了几十年的发展历程后，又进入了一个新的历史发展阶段，即从普遍低端应用进入到一个高、低端并行发展，并且不断提升低端应用技术水平的时代，其标志就是32 位嵌入式系统的发展。

网络、通信、多媒体、信息家电时代的到来，嵌入式系统得到大规模的应用。各种各样的新型嵌入式系统设备在使用频率上已经大大超过个人计算机。人们已经拥有大大小小各种嵌入式技术的电子产品，小到手表、MP3等微型数字化产品，大到车辆导航、家用电器、多媒体电器；而在服务行业和工业领域中，嵌入式技术的医疗设备、工业过程控制、各种智能ATM终端等正在逐渐改变传统的服务方式，提高工业生产效率[1]。

目前，我国嵌入式系统的发展十分迅速，其发展正从嵌入式系统走向嵌入式产业，巨大的市场需求不断加速嵌入式系统的产业化进程。

1嵌入式系统介绍

1.1嵌入式系统的定义

嵌入式系统是指以应用为中心, 以计算机技术为基础, 软件硬件可剪裁, 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。它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应用软件等部分组成。用于实现对其它设备的控制、监视和管理等功能, 它通常嵌入在主要设备中运行[2]。

1.2嵌入式系统的特点

1、专用性强

嵌入式系统的硬件和软件，尤其是软件，都是为特定用户群来设计的，它通常都具有某种专用性的特点。

2、实时性好

实时性是对嵌入式系统的普遍要求，是设计者和用户重点考虑的一个重要指标。

3、可裁剪性好

把嵌人式系统硬件和操作系统设计成可裁剪的，以便使嵌入式系统开发人员根据实际应用需要来量体裁衣，去除冗余，从而使系统在满足应用要求的前提下达到最精简的配置。

4、可靠性高

由于有些嵌入式系统所承担的计算任务涉及产品质量、人身设备安全、国家机密等重大事务，加之有些嵌入式系统的宿主对象要工作在无人值守的场合，所以与普通系统相比较，对嵌入式系统可靠性的要求极高。

5、功耗低

有很多嵌入式系统的宿主对象都是一些小型应用系统，例如移动电话、PDA、MP3、飞机、舰船、数码相机等，这些设备不可能配备容量较大的电源，因此低功耗一直是嵌入式系统追求的目标。

2嵌入式系统的应用现状

现代社会信息化，智能化，网络化发展迅速，嵌入式系统的发展空间也越来越大。从二十世纪九十年代起，嵌入式技术全面展开，发展到现在已成为通信，工业和消费类产品不可转变的共同发展方向。

2.1 嵌入式系统在智能家居中的应用

智能家居（Smart Home）是利用计算机技术、网络通信技术、综合布线技术和传感技术等，依照人体工程学原理，将家居生活中的各类电子设备有机的结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理的一种嵌入式系统。随着嵌入式系统在物联网中广泛运用，智能家居控制系统，对住宅内的家用电器、照明灯光进行智能控制，并实现家庭安全防范，并结合其他系统为住户提供一个温馨舒适、安全节能、先进高尚的家居环境，让住户充分享受到现代科技给生活带来的方便与精彩。

2.2 嵌入式系统在工业上的应用

二十一世纪是信息化的社会，互联网的发展不可抑制，网络化是提高生产效率，保证产品质量，降低人工成本的有效方法。在工业工程控制，数字机床，电力系统，电网安全，石

油化工系统等方面的发展，就离不开嵌入式系统，从老式的低端的八位单片机到如今以32 位，64 位处理器为核心的工业控制设备，足以让我们明白目前工业设备的发展是以嵌入式系统的发展为前提的。尤其在数控技术中，嵌入式LINUX 数控系统完成了系统人机界面的开发，利用C 语言完成了控制层面的开发[3]。

2.3 嵌入式系统在交通管理中的应用

随着我国经济发展，人民生活水平大大提高，私家车已不再是稀罕物了，越来越多的出现在人们的视野中了，而在车中就大量用到了嵌入式系统，从普通定位的GPS，移动定位的GSM 到车辆的流量控制，信息监测，车辆导航，甚至是交通运输等许多方面。可见嵌入式系统在交通管理中获得广泛地应用。

2.4 嵌入式系统在电子商务中的应用

现在一些大型商场中的自动售货机早已进入人们的视野，居民出行方便省钱的公交卡，随处可见的智能A TM 终端，各种超市商场的会员卡，这些卡伴随着嵌入式系统的发展在人们生活中发挥着越来越重要的作用，一卡在手走遍天下已不是遥不可及的梦想。

2.5 嵌入式系统在安防的应用

嵌入式系统在安防中也有着非常重要的作用，随着网络化的发展，旧的安防方式如门禁，摄像头，录像等早已被淘汰，取而代之的是以嵌入式系统为核心的网络化设备，如网络摄像头，硬盘录像机等。并且在水文资料实时监测中，嵌入式系统也可以实现无人监测[4]。

3嵌入式系统的发展趋势

嵌入式系统的市场是巨大的，嵌入式系统的应用几乎无处不在：移动通信、数字办公、家电应用、交通运输、互动娱乐等无不有它的踪影。体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等嵌入控制器独有的特点与优势，使其被广泛运用到教育、国防、工农业、科学研究以及日常生活等各个领域，对各行各业的技术进步、自动化发展、产品更换、提高生产率等方面起到了十分重要的促进作用。

嵌入式系统作为人类青睐的系统工具，要想不被淘汰，只有吸引人们的目光，不断进步，给人类生活带来便利，打开新的消费市场，适应快速发展的社会状况。

3.1 网络互联化

现在的嵌入式系统大多是通过通用计算机实现的，而如今计算机网络不断发展，嵌入式系统要跟紧时代的潮流，才能引领消费市场，独占鳌头。在硬件上嵌入式系统在不断完善网络接口的多种形式，软件上系统内核支持更多的网络模块，向随时随地上网目标迈进。