嵌入式系統(tǒng)在監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1、嵌入式系統(tǒng)在監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)一、嵌入式系統(tǒng)的定義及分類嵌入式系統(tǒng)被定義為：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁 剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)。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)和各個(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)。目前嵌入式系統(tǒng)除了部分為 32位處理器外，大量存在的是 8位和 16位的嵌 入式微控制器，嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的另一種形態(tài)， 正如前所述它與通用計(jì) 算機(jī)應(yīng)用不同：嵌入式計(jì)算機(jī)是以嵌入式系統(tǒng)的形式隱藏在各種裝置、

2、產(chǎn)品和系 統(tǒng)之中的一種軟硬件高度專業(yè)化的特定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。目前根據(jù)其發(fā)展現(xiàn)狀,嵌入式計(jì)算機(jī)可以分成下面幾類：(1)嵌入式微處理器：嵌入式微處理器的基礎(chǔ)是通用計(jì)算機(jī)中的CPU。在應(yīng)用中，將微處理器裝配在專門設(shè)計(jì)的電路板上， 只保留和嵌入式應(yīng)用有關(guān)的母 板功能，這樣可以大幅度減小系統(tǒng)體積和功耗。為了滿足嵌入式應(yīng)用的特殊要求， 嵌入式微處理器雖然在功能上和標(biāo)準(zhǔn)微處理器基本是一樣的，但在工作溫度、抗電磁十?dāng)_、可靠性等方面一般都做了各種增強(qiáng)。(2)嵌入式微控制器：嵌入式微控制器乂稱單片機(jī)。嵌入式微控制器一般以某一種微處理器內(nèi)核為核心，芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時(shí)計(jì)數(shù)器、Wa

3、tchdog I/O、申行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A、Flash RAM等各種必要功能和外設(shè)。為適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，一般一個(gè)系列的單片機(jī) 具有多種衍生產(chǎn)品，每種衍生產(chǎn)品的處理器內(nèi)核都是一樣的， 不同的是存儲(chǔ)器和 外設(shè)的配置及封裝。這樣可以使單片機(jī)最大限度地和應(yīng)用需求相匹配，功能不多 不少，從而減少功耗和成本。和嵌入式微處理器相比，微控制器的最大特點(diǎn)是單 片化，體積大大減小，從而使功耗和成本下降、可靠性提高。(3)嵌入式 DSP 處理器：DSP 處理器對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)， 使其適合于執(zhí)行 DSP 算法，編譯效率較高，指令執(zhí)行速度也較高。在數(shù)字濾波、 FFT、譜分析等方面 DSP

4、 算法正在大量進(jìn)入嵌入式領(lǐng)域，DSP 應(yīng)用正從在通用 單片機(jī)中以普通指令實(shí)現(xiàn) DSP 功能，過渡到采用嵌入式 DSP 處理器。(4)嵌入式片上系統(tǒng)：隨著 EDI的推廣和 VLSI 設(shè)計(jì)的普及化，及半導(dǎo)體工藝的迅速發(fā)展，在一個(gè)硅片上實(shí)現(xiàn)一個(gè)更為復(fù)雜的系統(tǒng)的時(shí)代已來臨，這就是System On Chip (SOC)。各種通用處理器內(nèi)核將作為 SOC 設(shè)計(jì)公司的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，和許多其它嵌入式系統(tǒng)外設(shè)一樣，VLSI 成為設(shè)計(jì)中一種標(biāo)準(zhǔn)的器件，用標(biāo)準(zhǔn)的 VHDL等語(yǔ)言描述，存儲(chǔ)在器件庫(kù)中。用戶只需定義出其整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)， 仿真通 過后就可以將設(shè)計(jì)圖交給半導(dǎo)體工廠制作樣品。這樣除個(gè)別無法集成的器件以 外，整個(gè)嵌入

5、式系統(tǒng)大部分均可集成到一塊或幾塊芯片中去，應(yīng)用系統(tǒng)電路板將變得很簡(jiǎn)潔，對(duì)于減小體積和功耗、提高可靠性非常有利。二、嵌入式系統(tǒng)在監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀伴隨著信息技術(shù)與嵌入式技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)我們的 生活，可以說遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)就是信息網(wǎng)絡(luò)與控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的產(chǎn)物，它集現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)等為一體，在許 多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控、動(dòng)力設(shè)備集中監(jiān)控、環(huán)境與安 保集中監(jiān)控、水利系統(tǒng)監(jiān)控、圖像遠(yuǎn)程監(jiān)控、電力綜合監(jiān)控、綜合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、移 動(dòng)監(jiān)控等。(1)嵌入式 WEB技術(shù)在遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用基于嵌入式 WEB 技術(shù)的視頻監(jiān)控

6、系統(tǒng)結(jié)合了先進(jìn)的 WEB 技術(shù)與嵌入式技 術(shù)，其服務(wù)器采用嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn),通過 WEB 方式實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端與客戶端的信 息交互。系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、嵌人式 WEB 服務(wù)器、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控端組成?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 包括攝像頭和一些測(cè)控單元，用于采集現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字視頻信息和各種開關(guān)量、模擬 量信息。嵌入式服務(wù)器是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，其硬件由CPU 芯片、Flash芯片、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)接口以及一些數(shù)據(jù)采集卡組成。主要功能包括：實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)視頻 信息的直播和點(diǎn)播，采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信息并進(jìn)行相應(yīng)處理，為監(jiān)控端提供WEB 訪問頁(yè)面。對(duì)監(jiān)控端的訪問進(jìn)行有效性，安全性檢查；響應(yīng)監(jiān)控端的請(qǐng)求，為監(jiān)控 端提供所需信息；接收監(jiān)控端的控制信息

7、.經(jīng)過軟硬件轉(zhuǎn)換對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制， 如控制攝像頭的轉(zhuǎn)動(dòng)、啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警裝置等。每個(gè)服務(wù)器有自己的IP地址，在監(jiān)控端可通過通用瀏覽器界面訪問服務(wù)器，一個(gè)服務(wù)器可同時(shí)為多個(gè)監(jiān)控端服 務(wù)。為了實(shí)現(xiàn)視頻點(diǎn)播功能，需要存儲(chǔ)大量的視頻圖像信息，由于嵌入式服務(wù)器 體積小，故增加了可選擇的外接存儲(chǔ)設(shè)備。 監(jiān)控端的功能是顯示現(xiàn)場(chǎng)視頻和狀態(tài) 信息，并根據(jù)需要向服務(wù)器端發(fā)出各種信息請(qǐng)求以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制信號(hào)。一個(gè)監(jiān)控端也可以同時(shí)訪問多個(gè)服務(wù)器。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)與設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。嵌入式操作系統(tǒng)是支持嵌入式系統(tǒng) 應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件，是在系統(tǒng)實(shí)時(shí)性.硬件相關(guān)性、軟件固態(tài)化等方面有著突 出特點(diǎn)的專用操作系統(tǒng)。本系統(tǒng)采

8、用嵌入式 LINUX 操作系統(tǒng)，它是在根據(jù)系統(tǒng) 需要對(duì) LINUX操作系統(tǒng)進(jìn)行小型化裁剪的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。使用 LINUX 的優(yōu)勢(shì) 在于：其操作系統(tǒng)的源代碼是開放的，可根據(jù)需要進(jìn)行定制，系統(tǒng)內(nèi)核小，因而 對(duì)硬件的要求相對(duì)要低。支持多任務(wù)多進(jìn)程，能提供較好的實(shí)時(shí)性。由于系統(tǒng)信 息處理量大、實(shí)時(shí)性要求高，操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)調(diào)度、進(jìn)程管理.文件管理等都要 求采取高效可行的策略。本系統(tǒng)是一個(gè)專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，用于測(cè)控的扳卡有些是 根據(jù)需要自行定制的，因此編寫相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序也是必不可少的環(huán)節(jié)。（2）嵌入式系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展眾所周知，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用模擬電視進(jìn)行畫面顯示，視頻信息儲(chǔ)存到磁介質(zhì)（如錄像

9、帶）上。但是，錄像帶數(shù)量會(huì)隨監(jiān)控點(diǎn)增加和錄像時(shí)間加長(zhǎng)而 多的驚人，這不僅耗費(fèi)大量成本，且使查詢和管理工作變得異常繁瑣。 隨著編解 碼技術(shù)的快速發(fā)展，以 PC、圖像采集卡和專用電纜組成的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)取 代了傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，視頻信息以數(shù)字形式存放在硬盤上。由于采用了 PC、圖像采集卡和專用電纜的結(jié)構(gòu)，日益暴露出體積大、布線復(fù)雜、價(jià)格昂貴 等缺點(diǎn)。而嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)則可以很好的解決這一問題。目前，基于嵌入式技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在我國(guó)尚未普及，開發(fā)嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是具有網(wǎng)絡(luò)傳輸功能的監(jiān)控系統(tǒng)將有廣闊的應(yīng)用前景。由于嵌入式產(chǎn)品在體積、成本等方面有較嚴(yán)格的要求，處理器部分占用空間 應(yīng)盡可

10、能小。系統(tǒng)的可用內(nèi)存和外存數(shù)量也非常受限制，而嵌入式操作系統(tǒng)就運(yùn)行在有限的內(nèi)存（一般在 ROM或快閃存儲(chǔ)器）中，因此就對(duì)操作系統(tǒng)的規(guī)模、 效率等提出了較高的要求。正是嵌入式操作系統(tǒng)的特殊要求為 Linux 在嵌入式系 統(tǒng)中的發(fā)展提供了廣闊的舞臺(tái)。由于 Linux的高度靈活性，程序員可以很容易地 根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)對(duì)它進(jìn)行定制開發(fā)，來滿足自己的實(shí)際應(yīng)用需要。而且由于Linux固有的多任務(wù)、高效穩(wěn)定的系統(tǒng)特征，使得 Linux 成為嵌入式操作系統(tǒng)中 的新貴。嵌入式 Linux一股是按照嵌入式目標(biāo)系統(tǒng)的要求而設(shè)計(jì)，由一個(gè)體積很小的內(nèi)核及一些可以根據(jù)需要進(jìn)行隨意裁減的系統(tǒng)模塊組成。一般來說整個(gè)系統(tǒng)所占

11、用的空間不會(huì)超過幾 M大小。遴選一套界面友好、穩(wěn)定、安全性較高的操作系統(tǒng)是視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中尤 為重要。常用的嵌入式 OS有：VXwords、Palm OS、嵌入式 Linux、Windows CE 等。在監(jiān)控集成方案中， 更多地是采用 Windows CE5.0嵌入式系統(tǒng)。 總體說來，具有與 Windows類似的編程結(jié)構(gòu)，以及良好的內(nèi)存和電源管理。它是微軟公司 專門為移動(dòng)設(shè)備和消費(fèi)類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域而設(shè)計(jì)的全新的操作系統(tǒng)。具有開發(fā)簡(jiǎn)單、界面優(yōu)美、高度模塊化、良好實(shí)時(shí)性、支持多種微處理器、通信能力強(qiáng)等特 點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)中，電池的實(shí)用壽命是不可忽略的因素之一。Windows CE5.0 具有靈活的

12、電源管理功能，它的睡眠喚醒模式可以很好的延長(zhǎng)嵌入式產(chǎn)品中電池的 使用壽命。伴隨著Internet的發(fā)展以及 Internet技術(shù)與信息家電、 工業(yè)控制技術(shù)結(jié)合 日益密切，嵌入式設(shè)備與 Internet的結(jié)合代表了嵌入式系統(tǒng)的未來。嵌入式系 統(tǒng)技術(shù)日益完善,32位處理器在該系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位，嵌入式操作系統(tǒng)已經(jīng)從 簡(jiǎn)單走向成熟，它與網(wǎng)絡(luò)、Internet 結(jié)合日益密切，因而，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用將 日益廣泛。(3)嵌入式系統(tǒng)在機(jī)房監(jiān)控中的應(yīng)用機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是通過通訊及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)接口和一體化通訊網(wǎng)絡(luò)將 各個(gè)子系統(tǒng)集成到一個(gè)計(jì)算機(jī)支持平臺(tái)上，建立起整個(gè)機(jī)房的集成監(jiān)控和管理界 面，通過統(tǒng)一的圖形化人機(jī)界

13、面實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視、控制和管理，并在這些子系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)向管理員報(bào)警，以便管理員進(jìn)行補(bǔ)救工作。機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)是基于 Linux 操作系統(tǒng)，可以充分利用 Linux 對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能的強(qiáng) 大支持，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)包括設(shè)備子系統(tǒng)、嵌入式設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施以及各監(jiān)控中心 的 PC 機(jī)等。設(shè)備子系統(tǒng)如配電系統(tǒng)、空調(diào)溫濕度指示器、漏水檢測(cè)系統(tǒng)等將在 樓宇建設(shè)期間被安裝在單位機(jī)房?jī)?nèi)部，并通過數(shù)據(jù)傳感器將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反映給嵌入 式設(shè)備的RS2232P485 端口。這些數(shù)據(jù)包括各種數(shù)值信息和相關(guān)的報(bào)警信息。 嵌入式設(shè)備除了要從各設(shè)備子系統(tǒng)中讀出數(shù)據(jù)，還需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將整理過后的信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)，在具體的情況需要返

14、回一定的數(shù)據(jù)給相應(yīng)的子系 統(tǒng)，例如在進(jìn)行門禁管理時(shí)，工作人員會(huì)將要更新的提示信息通過端口傳給相應(yīng) 門禁。嵌入式設(shè)備將分配一個(gè)相應(yīng)的 IP地址，通過 TCPPIP 協(xié)議可以訪問設(shè)備 中的程序。工作人員不僅可以通過 LAN 調(diào)用嵌入式中的程序，形成一級(jí)監(jiān)控中 心，也可以通過 WAN對(duì)需要監(jiān)控的機(jī)房進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。嵌入式系統(tǒng)的功能模塊分成 4 大部分：日常管理、門禁管理、系統(tǒng)管理和系 統(tǒng)安全，并且定義了 4 種權(quán)限:監(jiān)控運(yùn)行、監(jiān)控設(shè)計(jì)、監(jiān)控控制和用戶授權(quán)，每個(gè) 工作人員可以被賦予 4 種權(quán)限中的一個(gè)或多個(gè)權(quán)限，在缺少權(quán)限的情況下，許多 功能會(huì)被禁止使用。三、嵌入式系統(tǒng)在監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)：隨著

15、電子信息技術(shù)的發(fā)展和電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，以計(jì)算技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合為核心內(nèi)容的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代電子應(yīng)用技術(shù)的重要支柱， 并得到了迅速發(fā)展。從技術(shù)層面看，未來嵌入式系統(tǒng)技術(shù)有以下幾點(diǎn)新的發(fā)展趨勢(shì)：(1)嵌入式應(yīng)用軟件的開發(fā)需要強(qiáng)大的開發(fā)工具和操作系統(tǒng)的支持。隨著因特網(wǎng)技術(shù)的成熟、帶寬的提高，ICP和 ASP 在網(wǎng)上提供的信息內(nèi)容 日趨豐富、應(yīng)用項(xiàng)目多種多樣，像電話手機(jī)、電話座機(jī)及電冰箱、微波爐等嵌入式電子設(shè)備的功能不再單一，電氣結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜。為了滿足應(yīng)用功能的升級(jí)， 設(shè)計(jì)師們一方面采用更強(qiáng)大的嵌入式處理器，如32 位、64位 RISC 芯片或信號(hào)處理器 DSP 增強(qiáng)處理能力；同時(shí)

16、還采用實(shí)時(shí)多任務(wù)編程技術(shù)和交義開發(fā)工具技 術(shù)來控制功能復(fù)雜性，簡(jiǎn)化應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、保障軟件質(zhì)量和縮短開發(fā)周期。隨著集成電路設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展，各種用戶定制SoC 芯片和系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)已經(jīng)成為重要的應(yīng)用技術(shù)。SoC 設(shè)計(jì)中，嵌入式技術(shù)顯示出了強(qiáng)大的生命 力。通過各種不同應(yīng)用電路的嵌入(包括軟件的嵌入)，使得 SoC 器件的設(shè)計(jì)速 度得到了極大的提高，并保證了系統(tǒng)的可靠性。特別是在復(fù)雜SoC 器件設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，嵌入式技術(shù)提供了重要的應(yīng)用技術(shù)，例如DSP 核嵌入技術(shù)，不僅可以大大地提高設(shè)計(jì)速度，還提供了產(chǎn)品的可靠性，從而降低了基于DSP 的 SoC產(chǎn)品的開發(fā)成本。用戶可以直接使用 DSP 系統(tǒng)開發(fā)

17、技術(shù)來開發(fā)內(nèi)部嵌有 DSP 處 理器核的 SoC 芯片。(2)網(wǎng)絡(luò)化開發(fā)平臺(tái)。聯(lián)網(wǎng)成為必然趨勢(shì)，為適應(yīng)嵌入式分布處理結(jié)構(gòu)和應(yīng)用上網(wǎng)需求，面向21世紀(jì)的嵌入式系統(tǒng)要求配備標(biāo)準(zhǔn)的一種或多種網(wǎng)絡(luò)通信接口。針對(duì)外部聯(lián)網(wǎng)要 求，嵌入式設(shè)備必需配有通信接口， 相應(yīng)需要 TCP/IP 協(xié)議簇軟件支持；由于家 用電器相互關(guān)聯(lián)(如防盜報(bào)警、燈光能源控制、影視設(shè)備和信息終端交換信息) 及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)儀器的協(xié)調(diào)工作等要求，新一代嵌入式設(shè)備還需具備IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth 或 IrDA通信接口，同時(shí)也需要提供相應(yīng)的通信組網(wǎng)協(xié)議 軟件和物理層驅(qū)動(dòng)軟件。 為了支持應(yīng)用軟件的特定編程模式， 如 We

18、b或無線 Web 編程模式，還需要相應(yīng)的瀏覽器，如 HTML、WML 等。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、WLAN 以及藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)從面向微處理 器開發(fā)的技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚓W(wǎng)絡(luò)開發(fā)的技術(shù)。由此，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)也轉(zhuǎn)向了網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)技術(shù)不僅提供了網(wǎng)絡(luò)嵌入所需要的分布式操作的 硬件和軟件開發(fā)技術(shù)，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)綜合開發(fā)和并行開發(fā)， 因而大大地提高 了開發(fā)速度和效率。面向網(wǎng)絡(luò)的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今嵌入式技術(shù)和開發(fā)平臺(tái) 的主流。(3)軟件與硬件聯(lián)合開發(fā)技術(shù)。嵌入式技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)重要方面就是軟件和硬件的聯(lián)合設(shè)計(jì)技術(shù)。由于嵌入式系統(tǒng)往往需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行軟件和硬件統(tǒng)一考慮， 所以設(shè)計(jì)過程更

19、具有綜合 特征。傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，軟件和硬件設(shè)計(jì)往往是分開進(jìn)行的。這種設(shè)計(jì)方 法在大型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中十分有效，但對(duì)于嵌入式技術(shù)卻往往會(huì)引起設(shè)計(jì)中的問 題。這種問題主要體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：1以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體優(yōu)化；2系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中軟件和硬件設(shè)計(jì)相互牽制；3軟件硬件配合中容易產(chǎn)生漏洞。隨著嵌入式技術(shù)的進(jìn)展，各種基于 C 語(yǔ)言的嵌入式開發(fā)技術(shù)不斷出現(xiàn)。特 別是隨著 SoC 應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，硬件和軟件同時(shí)開發(fā)、驗(yàn)證和調(diào)試技術(shù)為嵌入 式系統(tǒng)的開發(fā)提供了重要的技術(shù)保證。(4)小尺寸、微功耗和低成本。為滿足這種特性，要求嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)者相應(yīng)降低處理器的性能,限制內(nèi)存容量和復(fù)用接口芯片。這就相應(yīng)提高了對(duì)嵌入式軟件

20、設(shè)計(jì)技術(shù)要求。如：選用最佳的編程模型和不斷改進(jìn)算法，采用 Java編程模式，優(yōu)化編譯器性能。因此， 既要軟件人員有豐富經(jīng)驗(yàn)，更需要發(fā)展先進(jìn)嵌入式軟件技術(shù)，如Java Web 和WAP 等。(5)提供精巧的多媒體人機(jī)界面。嵌入式設(shè)備之所以為億萬用戶樂于接受，重要因素之一是它們與使用者之間 的親和力，自然的人機(jī)交互界面，如司機(jī)操縱高度自動(dòng)化的汽車主要還是通過習(xí) 慣的方向盤、腳踏板和操縱桿。人們與信息終端交互喜歡通過以GUI 屏幕為中心的多媒體界面。手機(jī)的手寫中文輸入、語(yǔ)音撥號(hào)上網(wǎng)、收發(fā)電子郵件以及彩信 收發(fā)已取得初步成效。目前一些先進(jìn)的手機(jī)或 PDA 上已實(shí)現(xiàn)短消息語(yǔ)音發(fā)布， 但離掌式語(yǔ)言同聲翻譯還有很大距離。(6)無所不在的智能(Ambient Intelligence, AmI)無所不在的“智能”是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的高級(jí)境界，它是指一種嵌入了多種 感知和計(jì)算設(shè)備，并能根據(jù)上下文識(shí)別人的身體姿態(tài)、手勢(shì)、語(yǔ)音等，進(jìn)而判斷 出人的意圖，并做出相應(yīng)反映的具有適應(yīng)性的數(shù)字環(huán)境，它通過智能的、用戶定制的內(nèi)部互連系統(tǒng)和服務(wù)制造理想的余圍，完成理想的功能，從而有效提高人們的工作和生活質(zhì)量。 AmI 的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)是“無所不在的計(jì)算”， “無所不在的計(jì) 算”指的就是“無論何時(shí)