一 引言

隨著計(jì)算與通信的融合、計(jì)算的無處不在和多媒體信息隨手可得的世界信息化發(fā)展大趨勢(shì)的日益明朗，嵌入式系統(tǒng)得到了前所未有的蓬勃發(fā)展。

近幾年來，嵌入式系統(tǒng)和嵌入式技術(shù)的國(guó)際會(huì)議、國(guó)內(nèi)會(huì)議、學(xué)術(shù)論壇或半導(dǎo)體廠商的展銷活動(dòng)逐年增多。微軟、Intel、TI、IBM、SUN等信息產(chǎn)業(yè)的知名廠商都針對(duì)新興的嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)投入巨資進(jìn)行研究與開發(fā)，推動(dòng)著嵌入式應(yīng)用的發(fā)展。

如何順應(yīng)潮流，如何使嵌入式系統(tǒng)為多媒體信息隨手可得的目標(biāo)、為我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造做出更大貢獻(xiàn)？關(guān)鍵是要開拓創(chuàng)新思路、挖掘潛在市場(chǎng)、掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)和方法，提高嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)效率和質(zhì)量，縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的周期，推動(dòng)我國(guó)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

結(jié)合目前我們正在進(jìn)行的機(jī)載與星載的合成孔徑雷達(dá)實(shí)時(shí)成像處理系統(tǒng)的研究與開發(fā)工作，本文就嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)的有關(guān)問題進(jìn)行綜述與大家共享。

1.1 什么是嵌入式系統(tǒng)

嵌 入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就是將用戶所需的功能嵌入到產(chǎn)品、裝置或大型系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通常稱為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于PC, 據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)(WSTS)統(tǒng)計(jì)，2001年P(guān)C處理器只占世界處理器市場(chǎng)總數(shù)的6%，而嵌入式微處理器則占94%。所以世界上占大多數(shù)的計(jì)算 機(jī)不是PC而是不帶鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器的嵌入式系統(tǒng)，是一些隱藏在各類產(chǎn)品中的計(jì)算部件或很小的芯片。

1.1.1 嵌入式計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)

由 于實(shí)際情況的變化，沿襲多年按照計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、運(yùn)算速度、結(jié)構(gòu)規(guī)模、適用領(lǐng)域等屬性將計(jì)算機(jī)分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)和微計(jì)算機(jī)，并以此來 組織學(xué)科和產(chǎn)業(yè)分工的分類方法，已經(jīng)不再適用。在日新月異的計(jì)算機(jī)工業(yè)中，在計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品對(duì)其它行業(yè)進(jìn)行全面滲透的大趨勢(shì)下，以應(yīng)用為中心的分類方法 變得更為切合實(shí)際。于是，有人按計(jì)算機(jī)的嵌入式應(yīng)用和非嵌入式應(yīng)用將計(jì)算機(jī)分為嵌入式計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)。

1.2 嵌入式計(jì)算機(jī)的演變

嵌入式計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了從單片計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、集中分布式控制系統(tǒng)，進(jìn)而發(fā)展到嵌入式智能平臺(tái)的幾個(gè)發(fā)展階段。從獨(dú)立單機(jī)使用發(fā)展到聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。從以模擬電路為主發(fā)展到以數(shù)字電路為主、數(shù)模混合型，進(jìn)而進(jìn)入全數(shù)字時(shí)代。

1.3 嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

總 的來說，嵌入式系統(tǒng)向著更高性能、更小體積、更低功耗、更廉價(jià)、無處不在的方向發(fā)展。嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)朝著基于芯片，特別是系統(tǒng)級(jí)可編程芯片 （SoPC）的方向發(fā)展。為了降低研制難度，常采用融微處理器技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、可編程系統(tǒng)級(jí)芯片設(shè)計(jì)和軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)于一體的基于嵌入式智能 平臺(tái)的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。這樣可以提高嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)效率和質(zhì)量，縮短產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的周期。

總 之，嵌入式系統(tǒng)覆蓋的范圍十分寬廣，計(jì)算所正在研制的機(jī)載和星載合成孔徑雷達(dá)實(shí)時(shí)成像處理系統(tǒng)對(duì)體積、重量、功耗有嚴(yán)格要求。它的處理速度要求達(dá)到幾百億 次到上千億次，星載系統(tǒng)尚需滿足抗輻照等航天環(huán)境的要求。為了滿足應(yīng)用的苛刻要求，我們采取的方案之一便是基于百萬至千萬門數(shù)量級(jí)的SoPC（系統(tǒng)級(jí)可編 程芯片）來設(shè)計(jì)我們的系統(tǒng)。這是高端嵌入式系統(tǒng)的典型例子。家電設(shè)備的智能遙控器，一般只需一個(gè)低檔的8位單片機(jī)就可實(shí)現(xiàn)，是一種低端的嵌入式設(shè)備的例 子。

2 嵌入式系統(tǒng)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

2.1 嵌入式系統(tǒng)的戰(zhàn)略目標(biāo)

在 計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品對(duì)其它行業(yè)進(jìn)行全面滲透的大趨勢(shì)下，嵌入式系統(tǒng)作為IT產(chǎn)業(yè)新崛起的一個(gè)嶄新分支，正在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展。它的出現(xiàn)是微處理器技術(shù)、超 大規(guī)模集成電路VLSI技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、嵌入式軟件技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。嵌入式系統(tǒng)把全球最新科技產(chǎn)業(yè)成果帶入社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，為各行業(yè)產(chǎn)品提 供具有行業(yè)個(gè)性化特點(diǎn)的智能平臺(tái)，為高科技在生活中的實(shí)用化建起了"應(yīng)用"的橋梁。 作者認(rèn)為，嵌入式系統(tǒng)的戰(zhàn)略目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)多媒體信息隨手可得。

2.2嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)機(jī)遇

嵌 入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)行業(yè)近年來發(fā)展迅猛。根據(jù)美國(guó)嵌入式計(jì)算機(jī)知名廠商Win System在RTC專業(yè)雜志上的預(yù)估，在未來10年內(nèi)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)市場(chǎng)將有10倍于臺(tái)式計(jì)算機(jī)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。據(jù)IDC預(yù)測(cè)，嵌入式智能平臺(tái)年增長(zhǎng)率將 達(dá)15%，1998年嵌入式智能平臺(tái)市場(chǎng)的規(guī)模是126.5億美元，2000年市場(chǎng)規(guī)模是250億美元，2001年增加到311億美元。
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