嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用研究

吳 賢

（廣州華立科技職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 511325）

嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用研究

吳 賢

（廣州華立科技職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 511325）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用到人們的生活當(dāng)中。隨著人們需求的不斷變化，計(jì)算機(jī)的技術(shù)也在不斷地革新。計(jì)算機(jī)技術(shù)在應(yīng)用上采取不同的手段，來(lái)滿(mǎn)足人們的需求。嵌入式計(jì)算機(jī)的誕生就是為了更好地實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的信息化。文章圍繞嵌入式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，分析了嵌入式計(jì)算機(jī)在市場(chǎng)中的前景，使其能夠更好地應(yīng)用到人們的生活中，提高人們生活的質(zhì)量。

嵌入式；計(jì)算機(jī)；應(yīng)用

由于近年來(lái)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷轉(zhuǎn)型，一些行業(yè)開(kāi)始采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。計(jì)算機(jī)控制與電子應(yīng)用技術(shù)被結(jié)合起來(lái)，不斷地提高我國(guó)的綜合國(guó)力。嵌入式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，在一定程度上使一些行業(yè)的技術(shù)得到了提高。人們?cè)趯?shí)際操作過(guò)程中，也可以利用嵌入式計(jì)算機(jī)改變以往的傳統(tǒng)的工業(yè)模式。嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)又跨上了一個(gè)新的臺(tái)階，帶領(lǐng)我國(guó)在科技的舞臺(tái)上不斷地前進(jìn)。

1　嵌入式計(jì)算機(jī)的概念

嵌入式計(jì)算機(jī)的概念源自于60年代，是一種以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的，軟件硬件都可以被裁剪的，符合應(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(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式計(jì)算機(jī)在使用數(shù)量上超過(guò)了各種常用計(jì)算機(jī)，嵌入式計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)上對(duì)每臺(tái)PC的各種輸入、輸出和外部設(shè)備均進(jìn)行了嵌入式處理器的控制。保證了每臺(tái)PC外部設(shè)備都包含5到10個(gè)嵌入式微處理器，把嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用到更廣闊的領(lǐng)域中，使嵌入式計(jì)算機(jī)造福人類(lèi)。

嵌入式系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)的應(yīng)用上，在一定程度上是控制系統(tǒng)中的一個(gè)部分或者是一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備。嵌入式系統(tǒng)主要是用來(lái)進(jìn)行監(jiān)控、監(jiān)視、管理和輔助其它設(shè)備進(jìn)行運(yùn)作的，嵌入式系統(tǒng)由微處理器芯片、固化在芯片內(nèi)的軟件及其它部件共同組成。這樣的嵌入式系統(tǒng)在一定程度上可以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，其在技術(shù)方面領(lǐng)先于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。嵌入式系統(tǒng)主要是將一些比較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)應(yīng)用到各行各業(yè)中，把這樣的技術(shù)推廣到行業(yè)中得到一定的成果?？梢愿鶕?jù)嵌入式計(jì)算機(jī)在不同行業(yè)中的應(yīng)用，對(duì)其進(jìn)行一定的改進(jìn)。結(jié)合市場(chǎng)的需要，不斷地提高嵌入式計(jì)算機(jī)的性能，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在人們生活中的應(yīng)用發(fā)展。

嵌入式操作系統(tǒng)是一種支持嵌入系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件，在嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用的時(shí)候要對(duì)其內(nèi)部有一定的了解。嵌入式系統(tǒng)主要包括硬件、軟件系統(tǒng)兩大部分，在操作的過(guò)程中可以把一些復(fù)雜的資源簡(jiǎn)單化，利于管理。開(kāi)發(fā)人員在使用的過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其應(yīng)用，找到符合嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)的行業(yè)推動(dòng)嵌入式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，提高嵌入式系統(tǒng)的時(shí)效性、促進(jìn)硬件和軟件的開(kāi)發(fā)。

2　嵌入式計(jì)算機(jī)的市場(chǎng)前景

2.1國(guó)家對(duì)于嵌入式計(jì)算機(jī)的重視

1999年6月，由科學(xué)技術(shù)部、國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)制定的《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》曾指出，在信息化發(fā)展產(chǎn)業(yè)中，優(yōu)先發(fā)展嵌入式操作系統(tǒng)軟件及其相關(guān)產(chǎn)品。由此可以看出，在還沒(méi)進(jìn)入20世紀(jì)的時(shí)候，人們就對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)比較重視。根據(jù)嵌入式系統(tǒng)存在一些特點(diǎn)和國(guó)家相關(guān)的指示，嵌入式系統(tǒng)具有集成度高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)，具有很多實(shí)時(shí)功能，被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)中。為了能夠更好地推動(dòng)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，應(yīng)該緊跟國(guó)家的號(hào)召。更新嵌入式系統(tǒng)，不斷拓展嵌入式系統(tǒng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

國(guó)家在相關(guān)政策上，積極鼓勵(lì)和扶持嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，發(fā)布了《嵌入式系統(tǒng)軟件及應(yīng)用系統(tǒng)》的項(xiàng)目，給嵌入式系統(tǒng)一個(gè)很廣闊的舞臺(tái)，讓嵌入式系統(tǒng)能夠更好地發(fā)揮自身的效果，造福人類(lèi)，推動(dòng)我國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。

2.2科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步

由于當(dāng)前我國(guó)的綜合國(guó)力不斷提升，人們?cè)谏a(chǎn)生活中也多是采取一些便捷的方式。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的科技水平，為了創(chuàng)造出更好的技術(shù)，需要人們的共同努力。嵌入式系統(tǒng)軟件，需要一定的科技手段對(duì)其進(jìn)行革新?？梢钥紤]當(dāng)下我國(guó)科學(xué)技術(shù)的水平，針對(duì)嵌入式系統(tǒng)存在的一些問(wèn)題進(jìn)行處理。計(jì)算機(jī)在人們生活中的應(yīng)用，已經(jīng)不再局限于簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的通話(huà)聊天，而是可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)開(kāi)展貿(mào)易活動(dòng)。

嵌入式計(jì)算機(jī)可以應(yīng)用到電子商務(wù)上，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們?cè)絹?lái)越廣泛地使用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行貿(mào)易協(xié)定。為了使網(wǎng)絡(luò)交易能夠健康發(fā)展，人們?cè)谑褂眠^(guò)程中需要格外注意其安全性。人們可以通過(guò)嵌入式計(jì)算機(jī)來(lái)解決這一問(wèn)題，快速收集一些資料，對(duì)這些資料進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使嵌入式系統(tǒng)在應(yīng)用的過(guò)程中保證科學(xué)性，推動(dòng)我國(guó)科學(xué)技術(shù)走向更高的臺(tái)階。

2.3市場(chǎng)需求

目前嵌入式系統(tǒng)軟件在實(shí)際的應(yīng)用中得到了認(rèn)可，我國(guó)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)已經(jīng)有很多年經(jīng)驗(yàn)。單片機(jī)技術(shù)在我國(guó)工業(yè)控制領(lǐng)域中廣泛的應(yīng)用，隨著時(shí)代的變化，這種技術(shù)已經(jīng)滿(mǎn)足不了市場(chǎng)的需求，人們開(kāi)始尋找新的技術(shù)。

通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的調(diào)查，可以得知嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件被廣泛應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接入設(shè)備、家電信息產(chǎn)品等領(lǐng)域。嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)可以加快我國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，拉動(dòng)我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)。嵌入式系統(tǒng)早在1996年就有了一定的應(yīng)用，到了2000年根據(jù)《2000年電子信息產(chǎn)業(yè)向?qū)А方y(tǒng)計(jì)，嵌入式軟件達(dá)到310美元的收入，嵌入式微處理器在1995年到2000年的收入增長(zhǎng)了13億美元。隨著國(guó)際市場(chǎng)對(duì)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)也開(kāi)始對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，且每年都在以一定的速度增長(zhǎng)。

嵌入式系統(tǒng)在市場(chǎng)中已經(jīng)打開(kāi)了一個(gè)很好的平臺(tái)，使人們?nèi)找媪私獾搅似浜锰?。為了迎合市?chǎng)的需求，人們開(kāi)始致力于對(duì)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。保證嵌入式系統(tǒng)在人們生活中的應(yīng)用，解決當(dāng)前人們?cè)谏a(chǎn)方面存在的困惑。

3　嵌入式計(jì)算機(jī)的阻礙

嵌入式計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)雖然得到了人們的認(rèn)可，但是一些核心技術(shù)還保存在大公司的手里，這給人們對(duì)其應(yīng)用帶來(lái)了一定的困難。嵌入式系統(tǒng)軟件的芯片大多都掌握在一些跨國(guó)的大公司手里，我國(guó)在這方面的技術(shù)還存在一定的漏洞。比如一些高性能的微處理器在電腦方面的應(yīng)用，在電腦的品牌上，人們選擇的空間很廣泛，有聯(lián)想、三星、蘋(píng)果等大品牌，但是性?xún)r(jià)比上，人們更傾向于處理器，最有名的要數(shù)因特爾的處理器。而這樣先進(jìn)的技術(shù)主要集中在美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，嵌入式系統(tǒng)軟件是操作系統(tǒng)中一個(gè)核心的組成部分，沒(méi)有了芯片，計(jì)算機(jī)也就沒(méi)有了意義。

要開(kāi)發(fā)嵌入式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，就要多向那些擁有嵌入式芯片的國(guó)家學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)他們先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，“取其精華，去其糟粕”，把這些科學(xué)技術(shù)與我國(guó)的國(guó)情相結(jié)合，開(kāi)發(fā)自己的嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)。我國(guó)雖然在嵌入式計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)中有了一些自己的想法，但是在實(shí)際操作中還要秉持不怕苦的科研精神，帶領(lǐng)我國(guó)的科研人員一起為祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)作出自己的貢獻(xiàn)。

4　嵌入式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，國(guó)家大力支持互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。很多高校都紛紛加入到互聯(lián)網(wǎng)軟件的開(kāi)發(fā)中來(lái)，各大高校在計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)上都廣招人才。青少年是最大的網(wǎng)絡(luò)使用群體，對(duì)電子產(chǎn)品有著濃厚的興趣，幾乎每天都在使用這些電子產(chǎn)品。國(guó)家在一定程度上鼓勵(lì)年輕人自主創(chuàng)業(yè)，給他們平臺(tái)讓其發(fā)揮自己的能量。許多剛畢業(yè)的大學(xué)生就開(kāi)始了網(wǎng)絡(luò)方面的創(chuàng)業(yè)，不斷推動(dòng)著我國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)的發(fā)展。

計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)不只是單純地使用于教育行業(yè)，也開(kāi)始逐漸轉(zhuǎn)向其他產(chǎn)業(yè)。嵌入式系統(tǒng)無(wú)時(shí)無(wú)刻不存在于生活之中，最簡(jiǎn)單的例子就是移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、pad、數(shù)字電視等的應(yīng)用。通過(guò)連接網(wǎng)絡(luò)，人們對(duì)系統(tǒng)中所產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行嵌入式研究。以前人們把電視分為黑白電視和彩色電視兩類(lèi)，由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，有了有線(xiàn)電視。由于人們對(duì)精神文化的需求越來(lái)越多，電視技術(shù)也有了進(jìn)一步的提高。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到電視中，就變成了數(shù)字電視。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的連接，人們可以選擇自己喜歡的節(jié)目，不用再像以前那樣電視上播放什么就看什么。也不用擔(dān)心廣告時(shí)間，因?yàn)槿藗兛梢钥焖偻献?，轉(zhuǎn)入下一個(gè)畫(huà)面。

嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，可以改變我國(guó)傳統(tǒng)的工業(yè)模式。由于現(xiàn)代工業(yè)在逐漸轉(zhuǎn)型，轉(zhuǎn)型過(guò)程中需要一定的先進(jìn)技術(shù)，而嵌入式技術(shù)正好可以應(yīng)用到其中。嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)就是可以進(jìn)行一定的監(jiān)控、管理。人們?cè)诠I(yè)生產(chǎn)中工作的時(shí)候，需要大量的人力資源，為了更好地使企業(yè)得到發(fā)展，需要管理好企業(yè)內(nèi)部的工作。嵌入式系統(tǒng)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)上的產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)劃，對(duì)工藝比較復(fù)雜的產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)一些數(shù)控技術(shù)保證這些產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)不同的產(chǎn)品進(jìn)行分類(lèi)，滿(mǎn)足不同人群的需求。把嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床方面，能夠更好地控制溫度，對(duì)一些需要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控的產(chǎn)品起到一定的監(jiān)督作用。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用在一定程度上解決了手工業(yè)需要大量人力資源的問(wèn)題，工廠可以通過(guò)科技手段減少人員的使用，既提高了生產(chǎn)效率又降低了生產(chǎn)的成本，使工業(yè)方面的流水線(xiàn)更加合理。

嵌入式系統(tǒng)還可以應(yīng)用到航天技術(shù)中，我國(guó)在航空技術(shù)方面的發(fā)展得到了世界的認(rèn)可。從最開(kāi)始的“東方紅號(hào)”升空到現(xiàn)在的神舟系列，可以看出，我國(guó)航天技術(shù)在不斷地發(fā)展。航天航空技術(shù)人才的培養(yǎng)主要集中在哈工大，每年我國(guó)在航天航空方面的研發(fā)都有這些學(xué)校的學(xué)生參與。經(jīng)過(guò)科研人員的不斷努力，逐漸把嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到了航空航天活動(dòng)中。航空技術(shù)在要求上更高，為了適應(yīng)太空的環(huán)境，人們不斷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把嵌入式技術(shù)加入其中對(duì)于采集信息很有幫助。由于人們?cè)谕馓罩行袆?dòng)不便，處于一種失重的狀態(tài)，受到身體條件的制約，無(wú)法采集信息，嵌入式系統(tǒng)可以解決這一問(wèn)題。宇航員可以通過(guò)對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)的使用，把太空的繪圖收錄到電腦中，分析太空中的一些數(shù)據(jù)，對(duì)太空的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。

5　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，嵌入式系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用不斷地融入人們的生活當(dāng)中，滿(mǎn)足了人們的需求。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用可以使計(jì)算機(jī)的形態(tài)和性能更加精巧，使計(jì)算機(jī)的功能更加多樣化，減少計(jì)算機(jī)的損耗。嵌入式計(jì)算機(jī)的使用主要是從諾曼尼結(jié)構(gòu)出發(fā)，對(duì)處理器進(jìn)行合并計(jì)算，在一定程度上提高了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率，保證了計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性，改變了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行模式，提高了人們?cè)谑褂糜?jì)算機(jī)方面的功能。嵌入式計(jì)算機(jī)的使用推動(dòng)了我國(guó)科技的發(fā)展，使我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)有了很大提高。

［1］張朝鑫.動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)在嵌入式計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2014（22）：5373-5374，5376.

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［3］葛岳川.高級(jí)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在自動(dòng)化儀器儀表中的應(yīng)用［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2016（3）：212，240.

［4］黃小虎，葉振榮，顏軍.SIP立體封裝技術(shù)在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.電子產(chǎn)品世界，2013（1）：51-53.

Research on Embedded Computer and Its Application

Wu Xian
（Guangzhou Huali College of Science and Technology， Guangzhou 511325， China）

With the development of our country economy， Internet technology is widely applied to people's life.With the changing needs of the people and computer technology is also in constant innovation. Computer technology in application to take different means， to meet the people's needs. The birth of the embedded computer is in order to better realize the computer information. This article focuses on the application of embedded computer， analyses the prospect of embedded computer in the market， so that it can be better.

embedded； computer； application

吳賢（1980-），男，廣東雷州，本科，助教；研究方向：計(jì)算機(jī)。