探究嵌入式系統(tǒng)在電子信息技術(shù)中的應(yīng)用

何曉亮 李剛

摘? 要：嵌入式系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的系統(tǒng)類型，將其應(yīng)用于電子信息領(lǐng)域中，有益于進(jìn)一步拓展電子信息技術(shù)的應(yīng)用范圍，推動(dòng)信息化社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程。該文首先闡述了嵌入式系統(tǒng)的概念，其次分析了嵌入式系統(tǒng)的特征，最后從產(chǎn)業(yè)集成化、物聯(lián)網(wǎng)及智能化平臺(tái)建設(shè)3個(gè)方面探究了該系統(tǒng)在電子信息技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用的意義。以期促進(jìn)嵌入式系統(tǒng)的推廣，提升自身的實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：電子信息技術(shù);嵌入式;信息化

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，電子系統(tǒng)與信息之間的互換發(fā)揮了重要作用。電子信息工程就是基于電子系統(tǒng)與信息發(fā)展起來(lái)的一類交叉學(xué)科，其具有較強(qiáng)的生命力、實(shí)用性，在智能家電、航空航天設(shè)備等諸多領(lǐng)域體現(xiàn)出了電子信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。嵌入式系統(tǒng)在電子信息技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中起到了支撐作用，這也體現(xiàn)出了該系統(tǒng)的重要價(jià)值。

1 嵌入式系統(tǒng)

從性質(zhì)上分析，嵌入式系統(tǒng)屬于一種完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。也有人把嵌入式系統(tǒng)視為控制設(shè)備或輔助設(shè)備，將其用于工業(yè)領(lǐng)域中能明顯提升生產(chǎn)效率。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層面視角出發(fā)，嵌入式系統(tǒng)與個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩者之間存在較大差異，設(shè)計(jì)人員為完成特殊的生產(chǎn)任務(wù)并降低成本，通常使用嵌入式系統(tǒng)，這也使其成為落實(shí)相關(guān)任務(wù)的重要基礎(chǔ)。

2 嵌入式系統(tǒng)的特征分析

首先，嵌入式系統(tǒng)在使用過(guò)程中體現(xiàn)出明顯的特殊性。該系統(tǒng)通常是為一些指定用戶服務(wù)設(shè)計(jì)的，其主要特征是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)有關(guān)用戶群的有效管理，并且體積小、功耗量低、集成性相對(duì)較高。芯片中安裝了卡板，其作用是存儲(chǔ)相關(guān)內(nèi)容，能較好地拓展器件的移動(dòng)能力，使其與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間建立了密切關(guān)系。

其次，該系統(tǒng)具有相同軟件系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能，尤其是在系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì)層面上更為明顯。按照有關(guān)需求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，剔除無(wú)用部分，使其更加精簡(jiǎn)、高效，爭(zhēng)取在硅片面積相同的情況下實(shí)現(xiàn)更高的性能，這樣有助于增強(qiáng)其競(jìng)爭(zhēng)力，連續(xù)提升在系統(tǒng)中的應(yīng)用效果。

最后，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與管理過(guò)程中，為全面提升系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率，維護(hù)運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性，一般是對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的軟件進(jìn)行固化處理，并在單片機(jī)或芯片中進(jìn)行存儲(chǔ)。

綜上所述，嵌入式系統(tǒng)性能的繼續(xù)開(kāi)發(fā)潛力相對(duì)薄弱，所以在系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)結(jié)束后，規(guī)定使用者不能擅自更改，只有在研發(fā)環(huán)境內(nèi)，并利用有關(guān)輔助設(shè)備方可進(jìn)行操作。

3 嵌入式系統(tǒng)用于電子信息技術(shù)中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1 產(chǎn)業(yè)集成化

產(chǎn)業(yè)集成化是指產(chǎn)業(yè)之間的產(chǎn)業(yè)鏈在橫向或者是縱向?qū)用嫔线M(jìn)行連接，進(jìn)而打造出一個(gè)新型、完善的產(chǎn)業(yè)技術(shù)核心，其實(shí)質(zhì)是技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新和市場(chǎng)創(chuàng)新的全方位集成，由核心產(chǎn)業(yè)、相關(guān)性及支持性產(chǎn)業(yè)共同構(gòu)成。通常情況下，在產(chǎn)業(yè)集成中核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)和支持性產(chǎn)業(yè)部門之間的聯(lián)系為縱向聯(lián)系，而核心產(chǎn)業(yè)與在技術(shù)或市場(chǎng)上有互補(bǔ)關(guān)系的產(chǎn)業(yè)部門之間的聯(lián)系為橫向聯(lián)系。產(chǎn)業(yè)集成化可以被視為現(xiàn)代社會(huì)信息高速發(fā)展過(guò)程中，各行各業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化及轉(zhuǎn)型，較為有效的扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)的分工格局，推動(dòng)了不同部分之間的有機(jī)結(jié)合，對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速、持續(xù)發(fā)展有明顯的促進(jìn)作用。

產(chǎn)業(yè)模塊化是產(chǎn)業(yè)集成化的基礎(chǔ)，其把價(jià)值鏈條上的企業(yè)、組織與目標(biāo)對(duì)象細(xì)化為可以獨(dú)立運(yùn)行的子系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上依照相關(guān)規(guī)律將其有機(jī)的關(guān)聯(lián)在一起，最終構(gòu)建出一個(gè)集成化的系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)集成化為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈條中不同流程的有機(jī)組合，就一定要依賴于統(tǒng)一的信息鏈，便于動(dòng)態(tài)追蹤產(chǎn)品并進(jìn)行信息互換。所以，在構(gòu)建集成化的過(guò)程中，嵌入式系統(tǒng)是關(guān)鍵一環(huán)。嵌入式系統(tǒng)可以在各工業(yè)進(jìn)程的產(chǎn)品內(nèi)集成，也可以在生產(chǎn)機(jī)器上集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)行模式的實(shí)時(shí)調(diào)控，并保證信息傳導(dǎo)的時(shí)效性。筆者認(rèn)為只有合理應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的智能終端與元器件，才能確保產(chǎn)業(yè)集成化中橫向與縱向信息共享的時(shí)效性，便于控制與追蹤產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)一步體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集成化的特有優(yōu)勢(shì)。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)搭建

隨著智能家電、物流管理等概念的相繼提出，嵌入式系統(tǒng)憑借自身特征與強(qiáng)大功能，緊隨物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的腳步，并在其發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是工業(yè)4.0時(shí)代特征的集中表現(xiàn)形式，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是其核心。為確保能夠充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的功能，保證物品間的信息交互、通信效果，應(yīng)將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)終端智能系統(tǒng)中。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅具備信息交互功能、傳感技術(shù)終端，還具備一定的智能與信息處理功能，借此實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的有效控制。比如，將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于家居電器設(shè)備中，在構(gòu)建軟件、硬件時(shí)，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電器設(shè)備的有效調(diào)控，為了進(jìn)一步提升系統(tǒng)的可操控性，可以使用內(nèi)嵌式模塊。比如，在電視機(jī)、洗衣機(jī)等設(shè)備中，將嵌入式系統(tǒng)與無(wú)線電進(jìn)行整合，使其能夠同步提升現(xiàn)代群體的生活質(zhì)量與品質(zhì)。除此之外，東大移動(dòng)在開(kāi)發(fā)多媒體家庭網(wǎng)關(guān)的過(guò)程中也積極融合了嵌入式技術(shù)，該網(wǎng)關(guān)能夠同時(shí)支持?jǐn)?shù)個(gè)設(shè)備接入嵌入式系統(tǒng)。借助嵌入控制功能，在現(xiàn)有的、成熟的結(jié)構(gòu)平臺(tái)上與傳感元件進(jìn)行局部整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)自身功能的有效拓展，保證物聯(lián)網(wǎng)具備較強(qiáng)的物聯(lián)、感知功能?；谝陨硝r明特征，使得嵌入式系統(tǒng)已演變成物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展過(guò)程中的重要組成部分，歷經(jīng)數(shù)十年的演變，基于嵌入式系統(tǒng)的智能終端系統(tǒng)已經(jīng)隨處可見(jiàn)。在嵌入式系統(tǒng)中，語(yǔ)音芯片在語(yǔ)音處理過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，語(yǔ)音芯片的作用是識(shí)別與合成語(yǔ)音，進(jìn)而在數(shù)個(gè)領(lǐng)域中將自身的功能發(fā)揮出來(lái)。嵌入式系統(tǒng)用于物聯(lián)網(wǎng)中，體現(xiàn)出巨大的實(shí)用價(jià)值，該系統(tǒng)能淋漓盡致地將物聯(lián)網(wǎng)的特征呈現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而更深入地詮釋物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)。

3.3 智能化及其平臺(tái)構(gòu)建

智能化技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是現(xiàn)實(shí)生活生產(chǎn)進(jìn)程中系統(tǒng)、機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)流水線，在無(wú)人或很少人參與的情況下，仍然嚴(yán)格按照相關(guān)要求達(dá)成預(yù)期目標(biāo)的技術(shù)手段。目前該技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防、科研以及交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域中均有應(yīng)用。構(gòu)建智能化平臺(tái)是電子信息技術(shù)應(yīng)用的重要形式，其充分的凸顯出電子信息技術(shù)在生產(chǎn)生活中的意義。在搭建自動(dòng)化平臺(tái)期間，需要使用大量的嵌入式系統(tǒng)終端，且在自動(dòng)化平臺(tái)內(nèi)這些終端始終處于控制單元的地位。為確保系統(tǒng)能依照相關(guān)要求在作業(yè)環(huán)境內(nèi)運(yùn)作，就一定要設(shè)計(jì)出個(gè)性化的嵌入式系統(tǒng)控制、處理數(shù)據(jù)，并且還要聯(lián)合傳感技術(shù)采集信息。正因如此，在智能化平臺(tái)中嵌入式系統(tǒng)發(fā)揮了核心作用。

4 結(jié)語(yǔ)

電子信息技術(shù)是科學(xué)技術(shù)在發(fā)展進(jìn)步中的重要衍生品之一。在電子信息行業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，嵌入式系統(tǒng)發(fā)揮的作用是不可比擬的，其作為核心內(nèi)容有效地優(yōu)化了傳統(tǒng)的發(fā)展模式，應(yīng)對(duì)了社會(huì)生產(chǎn)與生活質(zhì)量較低的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。應(yīng)在持續(xù)深化嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，完善電子信息體系，進(jìn)而為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步保駕護(hù)航，最大限度地將自身的效能體現(xiàn)出來(lái)。

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