1、嵌入式系统,党丹丹2010.3.7,主要内容,嵌入式系统简介 嵌入式系统的应用与前景 嵌入式系统的就业 嵌入式系统的学习,一、嵌入式系统的简介,问题一 什么是嵌入式系统 问题二 嵌入式系统的整体架构是什么 问题三 嵌入式系统有什么特点 问题四 嵌入式系统与PC的区别是什么,问题一、什么是嵌入式系统,嵌入式系统的定义嵌入式系统的发展,嵌入式系统的定义,一般定义“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。”,根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为devices
2、 used to control, monitor, or assist the operation of equipment, achinery or plants）。可以看出此定义是从应用上考虑的，嵌入式系 统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机电等附属 装置。,嵌入式系统的发展,嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。一个手持的MP3和一个PC104的微型工业控制计算机都可以认为是嵌入式系统。,嵌入式系统已经有了近30年的发展历史，它是硬件和软件交替发展的双螺旋式发展。,最早的单片机是Intel公司的4044，它出现在1971年,Motorola同时推出了68HC05，Zilog公司推出了Z8
3、0系列，这些早期的单片机均含有256字节的RAM、4K的ROM、4个8位并口、1个全双工串行口、两个16位定时器。,之后在80年代初，Intel又进一步完善了8048，在它的基础上研制成功了8051。,1981年Ready System发展了世界上第1个商业嵌入式实时内核VTRX32包含了许多传统操作系统的特征，包括任务管理、任务间通讯、同步与相互排斥、中断支持、内存管理等功能。,随后，出现了如Integrated System Incorporation (ISI)的PSOS、IMG的VxWorks、QNX公司的QNX 等，Palm OS，WinCE，嵌入式Linux，Lynx，uCOS、N
4、ucleux，以及国内的Hopen、DeltaOS等嵌入式操作系统。,今天RTOS已经在全球形成了1个产业，根据美国EMF（电子市场分析）报告，1999年全球RTOS市场产值达3.6亿美元，而相关的整个嵌入式开发工具（包括仿真器、逻辑分析仪、软件编译器和调试器）则高达9亿美元。,问题二、嵌入式系统的架构是什么,处理器,存储器,输入,输出,操作系统,应用程序,软件结构,硬件结构,嵌入式系统的组成框架,1）嵌入式系统硬件系统嵌入式系统的硬件是以嵌入式处理器为核心，配置必要的外围接口部件。在嵌入式系统设计中，应尽可能选择适用于系统功能接口的SoC/SOPC芯片，以最少的外围部件构成一个应用系统，满足
5、嵌入式系统的特殊要求。一般包括有 ：嵌入式处理器; 存储器; I/O系统和外设,2）嵌入式系统的软件系统 包括 ： 操作系统、应用软件嵌入式系统的开发工具 （1）硬件开发工具包括 ：仿真器等；其它（示波器等） （2）软件开发工具包括 ：编译、连接、定位软件，通常使用C语言；调试软件。,3）中间层它将系统软件与底层硬件部分隔离，使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。 4）应用层针对不同的应用而编写的程序。,问题三、嵌入式系统有什么特点,（1）系统内核小由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多。比如ENEA公司的OSE分布式系统，内核只有5K，
6、而Windows的内核则要大得多。,（）专用性强嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植。即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。,（）系统精简嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利于实现系统安全。（）高实时性OS这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求固态存储，以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性、实时性。
7、,（5）嵌入式软件开发走向标准化嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行。为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS（RealTime Operating System）开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。,（6）嵌入式系统开发需要开发工具和环境由于其本身不具备自主开发能力，即使设计完成以后，用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。开发时往往有主机和目标机的概念，主机用
8、于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。,问题四、嵌入式系统与PC的区别,嵌入式系统一般是专用系统，而PC是通用计算平台； 嵌入式系统的资源比PC少得多；软件故障带来的后果比PC机大得多； 嵌入式系统一般采用实时操作系统；有成本、功耗的要求；得到多种微处理体系的支持并需要专用的开发工具。,通用计算机系统要求的是高速、海量的数值运算。在技术发展上追求总线速度不断提升、存储容量不断扩大。而嵌入式计算机系统要求的是对象体系的智能化控制能力，在技术发展方向追求对特定对象系统的嵌入性、专用性和智能化。,二、嵌入式系统的应用与前景,工控设备,嵌入式应用,信息家电,智能玩具,军事电子,
9、通信设备,移动存贮,智能仪表,汽车电子,网络设备,消费电子,电子商务,工业控制,医疗,1.嵌入式系统的应用,典型的嵌入式系统应用实例,嵌入式系统的具体应用,家用方面：数字电视、信息家电、智能玩具、手持通讯、存储设备的核心。,家庭智能管理系统：社区建筑的水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，远程点菜器等。,汽车电子：汽车电子产品（18个嵌入式控制模块）CAN总线网络。,VOLVO S80汽车的CAN总线网络,军用车辆智能导航仪,智能玩具与机器人,智能机器鱼技术研究,仿人型机器人,Humanoid by University of Humanoid by Beijing Defense
10、 Technology in 1999 Institute of Technology in 2002,军事侦察,阿富汗参加反恐作战的“赫耳墨斯”价值4万美元，可携带2架摄像机，发挥了很好作用。,反恐防暴,2002年11月28日，以色列一选举投票点，发生枪击事件，造成至少7人死亡，数十人受伤。以警方用机器人在检查一具巴勒斯坦枪手的尸体。,产品介绍-掌上电脑,CPU:intel PXA255 400MHz FLASH:64M SDRAM:64M Bluetouth 影音 Compact Flash 电源管理 红外线接口,产品介绍-基于RTLinux的仿人机器人,高 48 cm 重: 6 kg 灵
11、活性：20 DOF 操作系统: RT-Linux 接口形式: USB 1.0 (12Mbps) 响应周期: 1ms 能源： DC24V x 6.2A (150W) 制造：富士通,产品介绍-工程机械智能监控系统,产品介绍-基于VXworks的火星探路者,结论：事实上，嵌入式技术无外不在， 计算机技术也开始进入一个被称为后PC技术的春天。,2. 嵌入式系统市场的前景,嵌入式系统作为一个的热门领域，涵盖了微电子技术、电子信息技术、计算机软件和硬件等多项技术领域的应用。随着后PC时代来临，嵌入式应用呈现系统复杂化，应用多样化，硬件集约化、软件平台化等特点。,今年以来，我国嵌入式系统市场增长快速。到目前
12、为止，中国嵌入式系统的主要客户分布在电信、医疗、汽车、安全、工业控制和消费类等行业。按照行业细分，嵌入式产品主要分布在消费类电子、通信、医疗、安全等行业。其中在消费类电子域占最大的市场份额。移动多媒体、数字娱乐、手机终端、汽车电子成为嵌入式系统应用市场的发展重点，尤其针对手机 、便携式多媒体设备、家庭娱乐应用的音视频产品和解决方案增长潜力最大。,三、嵌入式系统的就业,问题一 嵌入式系统的行业需求 问题二 嵌入式系统的招聘职位 问题三 嵌入式系统的技能要求 问题四 嵌入式系统的薪金,问题一 嵌入式系统的行业需求,1消费电子 环球资源(Global Sources)最新的一项联合研究报告-亚洲嵌入
13、式系统开发趋势(Embedded Systems Development Trends: Asia)显示在亚太地区对嵌入式系统需求最殷切的是消费电子行业，其中28%的受访电子设计工程师指出，这个行业是他们采用嵌入式系统设计的主要领域。24%的受访电子设计工程师表示他们主要将此类系统应用在通讯产品设计中，另外12%则表示PC及周边产品是他们的主要应用范畴。,行业人才需求预测,2安全安防 近年来，安防界影响最大的就是嵌入式系统，安防产品进入嵌入化发展阶段。从传统的门禁，CCTV摄像头，录像机，逐渐过渡到以嵌入式系统为基础的网络化设备，如网络摄像头，硬盘录像机，网络数据采集器等，随之而来对嵌入式系统
14、开发人才的需求也迅猛增长。,3 汽车电子 近日，商务部部长薄熙来在全国汽车产品出口工作会议上称，中国已成为世界第三大汽车生产国。目前在汽车成本所占比例越来越大, 汽车电子产品及元器件市场空间极大。国外每台汽车采用汽车电子产品的平均费用1990年为672美元，2000年已达到2000美元。专家预测，汽车电子产品占汽车成本的比例将达到50%，全球市场销售额在近一、二年将超过1000亿美元。汽车电子的关键技术包括: 软件技术，高性能强实时的嵌入式操作系统, 汽车电控、汽车网络、以及汽车电器的嵌入式软件平台及关键技术.,4医疗电子 医疗电子应用技术及设备：医疗影像设备，医疗微波治疗与诊断设备，医疗监护
15、设备，便携式电子医疗设备等. 5 电信 电信行业传统上就是嵌入式人才的需求大户。 由于3G持续升温，这方面的人才也保持了供不应求的势头。据悉，目前国内3G核心嵌入式人才不足万人，其中华为约5000-6000人，中兴通讯、大唐各约2000人，以区区万人的阵容去争夺据称有上千亿元的市场，3G嵌入式工程师的身价由此可见一斑。在近期的人气职位榜上，电信行业嵌入式工程师行市走高，嵌入式研发工程师、嵌入式技术支持工程师都高居前五位。据预计，电信行业嵌入式人才的需求将会在今后一段时间内继续上扬。,6软件外包 日本及欧美嵌入式软件人才急剧短缺，大量的跨国嵌入式软件公司开始到中国考察，委托业务。在中国参与的在软
16、件外包业中，嵌入式软件占到了50.4%，可见，嵌入式软件已成为软件产业发展中最大的增长点和软件出口的主要力量。目前嵌入式软件外包主要分布在机床、数控系统、汽车音响、程控交换机、医用分析仪器、打印输出设备、数码相机等领域。不难想象，在数字化应用广泛普及的今天，嵌入式软件可以带动所有与智能化有关的整机制造。,问题二、嵌入式系统的招聘职位,嵌入式系统工程师 嵌入式软件开发工程师 嵌入式硬件工程师 嵌入式linux应用开发工程师 PCB设计工程师 嵌入式驱动开发工程师 ARM开发工程师,嵌入式系统工程师,职位描述： 负责或参与公司嵌入式系统的设计开发。 职位要求： 本科及以上学历，三年以上嵌入式系统研
17、发工作经验； 了解ARM, MIPS 或Power PC 的 CPU结构； 熟悉VxWorks操作系统,有项目编程经验； 能够利用熟悉的开发工具独立进行Power PC或者ARM下BSP的开发； 能独立进行硬件主要芯片接口驱动开发； 熟练进行嵌入式软件设计，掌握C语言程序设计；,嵌入式系统开发工程师,职位说明：基于凌阳16bit，32bit CPU的OS嵌入式系统开发 职位要求： 1、 自动控制/机电/电子工程等相关专业本科以上学历； 2、 熟悉单片机原理，熟练使用汇编、C等开发语言和工具，具备软硬件开发能力； 3、 性格开朗，积极主动，具有良好的沟通能力和团队协作精神； 4、 应届毕业生学习
18、成绩优异，在校获得奖学金以及参加电子竞赛且获奖者优先； 5、 有ucOSII，linux操作系统开发经验者优先； 6、 对ARM或凌阳unSP内核有相关开发经验者优先； 7、 有嵌入式系统底层driver开发经验者优先。,嵌入式软件工程师,1.本科以上学历，电子/通信/计算机等相关专业，有丰富工作经验者可放宽学历要求； 2.熟悉单片机和嵌入式系统，有独立的单片机系统软硬件设计及调试经验，或在开发团队 中承担主要任务并完成项目开发的经历； 3.熟悉C语言，能够熟练使用C语言进行编程和调试； 4.熟悉串口、USB、蓝牙通讯协议者优先； 5.能够熟练设计并调试系统外围硬件电路者优先；,嵌入式硬件工程
19、师,嵌入式linux应用开发工程师,PCB设计工程师,嵌入式驱动开发工程师,1参与驱动软件、应用软件需求规格的整理工作，承担软件概要设计， 详细设计工作， 并完成软件编码工作； 2制定驱动软件测试方案， 完成驱动代码的调试和测试任务；配合相关开发人员完成产品硬件调测。 岗位要求： 1电子、通信、计算机、自控类相关专业研究生以上学历； 3精通C语言、汇编，有ARM、MIPS等内核的嵌入式CPU的linux系统移植、底层驱动开发、应用软件开发的实际项目经验 4对网络设备工作原理、TCP/IP系列协议有一定了解； 5有独立组织或者承担嵌入式软件开发经验者、精通串口通讯、控制等的开发者优先。,嵌入式高
20、级硬件工程师,ARM开发工程师,1. 本科或以上学历，通信，电子，计算机相关专业，2年以上软、硬件开发工作经验。大专学历，四年以上经验。 2. 熟悉ARM平台的嵌入式系统开发过程； 3. 熟悉ARM的硬件结构及相关底层软件的开发； 4. 熟悉汇编及C语言编译环境； 5. 有一定的系统总体设计能力； 6. 文档编制能力良好； 7. 有独立项目开发经验优先； 8. 认真负责，有很好的团队合作和创新精神，善与人沟通，有一定的协调推动能力，热爱研发 工作。,嵌入式应用软件开发工程师-助理工程师,职责描述： 1、协助制定和分析各产品的需求，进行系统功能的设计和编写。 2、在开发过程中，参与和组织其他开发
21、工程师进行各个模块的设计。 3、协助测试人员进行测试环境的搭建和调试，有步骤的解决在测试中发现的各种问题和障碍。不断的归纳和总结问题产生原因，帮助项目成员认识系统的开发和设计模式，推动项目不断前进。 4、对系统平台和产品，提出改进意见和评估风险，推动产品项目顺利、正确的运作。 任职要求 1、计算机或通信电子类相关专业，大专以上学历，1-2年相关开发工作经验； 2、掌握C、C+或JAVA其中一种开发语言,嵌入式电子助理工程师,岗位要求： 1、大专及以上学历，电子、通信、计算机、自控/自动化类或相关专业； 2、3年以上电路设计、实验和工艺策划等相关工作经历； 3、精通数字和模拟电路，熟悉各类元件性
22、能及设计； 4、可熟练运用EDA电子开发工具，可进行电子原理图、PCB路板的设计； 5、具有嵌入式实际应用开发经验(ARM或DSP)，精通C语言编程； 6、具备研发项目的组织协调能力、有过产品开发、方案制定及产品生产导入经验； 7、有高度的工作热情和责任感，良好的团队合作精神； 8、有考勤机、IC/ID卡消费机、一卡通、门禁控制器开发经验者优先；,电子工程师（2名）： 1、大专及以上学历，具 有 3 年以上电子消费类产品 开发 经验 。 2、能独立分析电路，设计电路，绘制PCB板图。 3、具有电子字典、点读机，学习机等数码产品设计经验者优先，熟悉君正系列芯片者优先。 4、能跟进生产线上不良品分
23、析及解决办法。 5、大专及以上学历。 硬件助理（1人）： 1、中专以上学历，应用电子技术专业，要求女性。 2、具有2年以上PCB LAYOUT工作经验，对电子物料比较熟悉，工作细心，吃苦耐劳。,问题四 嵌入式开发人员的薪金,应届毕业生 （15003000） 有1到3年工作经验的开发人员（30006000） 资深的开发人员（上万）,四、嵌入式系统的学习,问题一 搞嵌入式的好处 问题二 搞嵌入式的困难 问题三 如何学习嵌入式系统,问题一 搞嵌入式的好处,一方面，是因为这一领域入门门槛较高，不仅要懂较底层软件，对软件专业水平要求较高，而且必须懂得硬件的工作原理， 另一方面，是因为这一领域较新，目前发
24、展太快， 掌握这些新技术的人当然很少。嵌入式人才稀缺，身价自然就高，越有经验价格就越高。,1.目前国内外这方面的人都很稀缺,3.可以做兼职，在外面接项目。,2. 不属于吃青春饭，越老越有经验，越吃香,4. 可以自己开公司，当老板,问题二 搞嵌入式的困难,1. 入门起点较高2. 多是一些小企业在搞嵌入式3. 对人员的要求比较苛刻,问题三 如何学习嵌入式系统,嵌入式系统的学习方向,嵌入式硬件学习嵌入式软件学习,嵌入式系统硬件的学习,嵌入式微处理器（ARM） 指令集 集成开发环境 硬件电路,嵌入式系统软件的学习,汇编语言的编程 C语言的编程 操作系统的学习,具体的学习,理论+实践=工程师 理论的学习：主要是课堂上 老师的讲解，和课下大家多看书。 实践的学习：做好每一次实验，激发潜能，自己进行项目开发。,
