移動互聯(lián)時代的嵌入式系統(tǒng)

移動互聯(lián)時代嵌入式系統(tǒng)的

機遇與挑戰(zhàn)李寧武漢理工大學UPTeam目前一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Agenda云時代（移動互聯(lián)）的軟件嵌入式系統(tǒng)的機遇與挑戰(zhàn)ARM公司從“菜鳥”到“高手”--項目化教學模式UP團隊目前二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件—Ohbaba目前三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件—SoLoMo(所羅門)SocialLocalMobile移動互聯(lián)時代軟件的三要素目前四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件—O2OOnlineOffline目前五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件目前六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件目前七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件目前八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點…都是開放平臺云時代的軟件—平臺之爭目前九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點操作系統(tǒng)桌面瀏覽器搜索條云時代的軟件—入口之爭目前十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點基于操作系統(tǒng)的應用基于瀏覽器的應用云時代的軟件—App還是WebApp？目前十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代軟件—接入點目前十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代軟件—接入點目前十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)定義IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義：

Devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants。

嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設備的裝置

個人電腦≠嵌入式系統(tǒng)目前十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)定義——示例目前十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點馬達控制器車燈尾燈控制系統(tǒng)后車門控制系統(tǒng)前車門控制系統(tǒng)座椅控制系統(tǒng)發(fā)動器控制系統(tǒng)所有的控制系統(tǒng)都是一個完整的嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)示例——汽車控制系統(tǒng)目前十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點無所不在的嵌入式系統(tǒng)目前十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點消費電子——汽車——網(wǎng)絡目前十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點國防軍事——航天、航空目前十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式應用的發(fā)展——從個域網(wǎng)到廣域網(wǎng)目前二十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式應用的發(fā)展——家庭生活電子化目前二十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點22目前二十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式應用的發(fā)展——Any…目前二十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式發(fā)展現(xiàn)狀目前二十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ConnectivityisDrivingTheFuture目前二十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點26今天：一個充滿機遇及競爭的時代成功執(zhí)行創(chuàng)新機遇目前二十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ARM:使用最廣泛的32位CPU體系架構(gòu)EDNChina2005Whichmicroprocessorarchitecturewouldyouprefertouseforyourembeddedsystemdevelopmentinthenexttwoyears?120+ARMChinesetextbooks400+ChineseUniversitiesofferingARMcoursesx868%ARM71%MIPS8%PowerPC12%SH3/SH41%Richest3rdPartyResources目前二十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ARM（AdvancedRISCMachines）公司ARM開發(fā)基于高級數(shù)字產(chǎn)品核心的技術目前二十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ARM的商業(yè)模式目前二十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ARM的商業(yè)模式ARM開發(fā)用于設計和完成芯片的技術ARM把IP授權給主要的芯片廠商200多家公司進入市場半導體供應商每個客戶可以在不同的領域定制自己的產(chǎn)品并且為自己產(chǎn)品增加附加值從2001年開始持續(xù)6億美金ARM在軟件和工具領域進行投入目前三十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ARM在軟件和工具領域進行投入ARM把IP授權給主要的芯片廠商ARM的商業(yè)模式OEM廠商能夠從不同的供應商那采購到軟件互相兼容的芯片產(chǎn)品從2001年開始持續(xù)6億美金OEM廠商能夠開發(fā)多種低成本及差異化的產(chǎn)品ARM開發(fā)用于設計和完成芯片的技術目前三十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點HLHL滿足不同應用的ARM處理器HLApplicationsProcessorMarketReal-TimeEmbeddedMarketMicrocontroller&FPGAMarketARM926EJ-SCortex-A8ARM11MPCoreCortex-A9MPCoreARM1176J(F)-S600+DMIPSMulti-Proc2000+DMIPSMulti-Proc2000+DMIPSUni-proc600+DMIPSUni-Proc250+DMIPSUni-ProcARM968E-SARM946E-SARM1156T2(F)-SARM7TDMI600+DMIPSUni-Proc150+DMIPSUni-Proc100+DMIPSUni-ProcCortexR4(F)600+DMIPSUni-ProcARM7TDMICortex-M3/M1Cortex-M0目前三十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點MCUMarketOverview目前三十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Strongmarketgrowth目前三十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點APM---TogetherwecandoanythingConnect,Collaborate,Create--acceleratinginnovation目前三十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點中國合作伙伴100+目前三十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點WhyOEMCareaboutCPU?=>ReducedCostandTimetoMarketApplicationASWToolchainAApplicationBSWToolchainBApplicationCSWToolchainCVendorACPUAVendorBCPUBVendorCCPUCForeachadditionaltoolchain:ITCosts$$ReliabilityAconsistentCPUArchitectureenablessoftwareandtoolchainreuseOEMBenefitfromreducedcostandtimetomarketBenefitsofthismodel:StillworkwithpreferredSiliconSuppliertoprovide:ApplicationSpecificKnowledgeandRegionalSupplyLogisticsToolchainToolchainToolchainMPEG2H264Audio目前三十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點EnablingDifferentiationandProductivity200家基于ARM的芯片公司200家支持ARM的OS及軟件公司ToolchainOS&SW100家支持ARM的工具公司多渠道供貨Multi-Sourcing多應用選擇Multi-Choices縮短開放時間ReducedTimetoMarket差異化Differentiation生產(chǎn)率Productivity目前三十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點競爭力：差異化與生產(chǎn)率出貨量Volume銷售價ASP軟件復雜度SoftwareComplexity硬件復雜度HardComplexity差異化Differentiation生產(chǎn)率Productivity目前三十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點TheIncreasingComplexityinTV目前四十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點41目前四十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點42目前四十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)的組成目前四十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)組成應用程序?qū)崟r操作系統(tǒng)（RTOS）輸入輸出接口處理器/ARM核MMU/CacheSOC/SOPCUSBGPIOIISLCDUART和IrDAADC/DACFPGA/CPLDDSP/浮點運算協(xié)處理器DMA電源管理人機交互接口LCD/觸摸屏、鍵盤、鼠標設備驅(qū)動程序、HAL、BSP文件系統(tǒng)/圖形用戶應用程序接口驅(qū)動層OS層應用層軟件以太網(wǎng)看門狗及復位電路Timer/RTCCANFlashEEPROMSDRAMSRAM內(nèi)存硬件目前四十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)人才的知識結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成了新的專業(yè)方向嵌入式技術是四個學科專業(yè)的結(jié)合體：微電子學科、計算機學科、電子技術學科與對象領域（應用對象）學科。嵌入式技術專業(yè)至少是“計算機學科”和“電子技術學科”兩種專業(yè)的結(jié)合，嵌入式的設計工作：

計算機(強)+電子技術(強)（軟硬件全設計）或者：計算機(強)+電子技術(弱)（偏重軟件設計）或者：計算機(弱)+電子技術(強)（偏重硬件設計）或許將主宰后PC時代目前四十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)知識結(jié)構(gòu)—人才需求結(jié)構(gòu)微電子技術（IC設計與制造）電子技術（硬件的設計制造及測試）計算機技術（應用層軟件設計與測試）（操作系統(tǒng)移植與測試）（驅(qū)動程序設計及測試）到底學什么好呢?目前四十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)知識結(jié)構(gòu)—企業(yè)的需求目前四十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)知識結(jié)構(gòu)—企業(yè)的需求目前四十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點49嵌入式項目工作量分類項目中的進度和工作量：硬件設計軟件設計硬件改進軟件測試軟件改進14－20天20－30天20－30天目前四十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)教學的內(nèi)容（計算機技術）目前五十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點從“菜鳥”到“高手”？理論實踐菜鳥高手工匠理論家學校如何定位？老師如何定位？學生如何定位？全才？專才？研發(fā)？測試？生產(chǎn)？硬件？軟件？驅(qū)動？OS？應用？？？目前五十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學方法以項目為引導：明確目標激發(fā)興趣建設團隊以需求學理論：有的放矢學以致用深刻體會以實踐為主導：循序漸進貫穿始終平滑就業(yè)目前五十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學方法—以項目為引導大學二年級期間，在完成基礎課程之后，給嵌入式方向的學生或?qū)η度胧接信d趣學生設定明確的項目目標，例如設計一個MP3、專用PDA等；并組建團隊，團隊規(guī)模一般在3-6人左右。目前五十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學方法—以項目為引導采用導師制，老師介紹嵌入式項目開發(fā)的一般過程，以及各階段所需要的知識。產(chǎn)品可行性產(chǎn)品立項產(chǎn)品詳細設計產(chǎn)品總體設計產(chǎn)品測試產(chǎn)品包裝產(chǎn)品維護硬件設計軟件設計硬件改進軟件測試軟件改進目前五十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學方法—以需求學理論了解處理器，閱讀數(shù)據(jù)手冊==>《計算機原理》了解外部接口設備==>《計算機接口技術》閱讀電路圖、制作電路板==>《模擬、數(shù)字電子學》寫啟動代碼==>《匯編語言》無OS的驅(qū)動程序==>《C語言》實現(xiàn)多任務==>《操作系統(tǒng)》實現(xiàn)通信==>《計算機網(wǎng)絡》目前五十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學方法—以需求學理論課程開展之前，將項目對應的需求擺在學生面前，鼓勵學生自學、提前學。每門課程的課程設計都必須緊密結(jié)合目標項目，在每課程結(jié)束之后就必須為項目做一些工作，完成項目中的一些工作，目標就應該接近一步。目前五十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學方法—以實踐為主導課程設計設計競賽興趣小組畢業(yè)設計暑期實訓項目以項目統(tǒng)一多種實踐環(huán)節(jié)；教師以導師形式全程跟蹤；課程設計完成功能驗證設計；暑期實訓完成部分功能設計；團隊內(nèi)部分工合作，提倡自我管理；畢業(yè)設計完成項目原形設計；按項目設計說明書格式撰寫設計報告。目前五十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點UP——一群積極