【关键词】嵌入式产品制作实践；目标定位；教学理念；模式方法
一、嵌入式产品制作实践课程目标与定位
通过本课程的学习与训练，学生能够掌握嵌入式产品的制作工艺，能够具备制作出合乎要求、完成指定动作的产品模型的能力，并能够掌握模型动作的程序设计思路，为更深入的产品制作设计与开发打下基础。
1.课程目标
（1）知识目标
掌握Keil C程序软件的应用与设置；掌握产品设计与制作基本原则；掌握不同材料的选用方法；熟悉汇编和C51编程方法；掌握参数配置处理方法。
（2）能力目标
能够灵活运用C语言程序设计与其它工具软件；能够结合产品制作要求绘制建模图；能够应用产品要求搭建硬件平台与电路测试；能够利用程序设计进行动作处理。
（3）素质目标
培养沟通能力；培养自学与钻研能力；培养环保、节约意识；锻炼团队协调能力；锻炼实践动手操作能力。
2.课程定位
本课程是电子信息学院计算机应用技术人才培养方案嵌入式技术应用方向一门重要的专业技术课，课程开设的目的是作为嵌入式技术应用专业方向学生所学知识与技能的综合应用能力，并通过产品的功能进行直观展示。其前应学习的课程有：电工电子技术、C语言程序设计、单片机技术应用、嵌入式操作系统UC/OS、Linux、Windows CE嵌入式操作系统。
二、课程设计理念
本课程的任务是要让学习过嵌入式技术应用的学生都能够以教育机器人制作为工程对象，让他们在开发自己的教育机器人过程中学习和掌握单片机的基本原理与应用系统的开发技能，用C51编程实现机器人基本智能的展示，教学和学习过程充满挑战和兴趣，大大提高学习效率，同时在学习和实践的过程中，还可以培养学生的系统世界观和方法论。
1.关注学生的素质发展，着力提高学生的多元素养。
2.注重学生创造潜能的开发，加强学生实践能力的培养。
3.立足科学、技术、社会的视野，加强人文素养的教育。
4.紧密联系学生生活实际，努力反映先进技术。
5.丰富学生的学习过程，倡导学习方式的多样化。
三、嵌入式产品制作实践课程教学内容：
1.教学内容选取依据
采取了“以项目引导学习过程”的结构形式，注重培养和训练学生的嵌入式产品制作和面向应用的编程能力。在内容安排上，以简易机器人制作项目作为主线，贯穿了全部学习内容，使教学目标明确、脉络清晰，同时也使同学们能体会项目设计与制作的全过程，加深对“技术与设计”的思想和方法的理解。
贯穿教学过程的“探究尝试”、“实践活动”、“活动延伸”与理论知识有机地融为一体，完美地体现了“师生互动”、“在探究中学习”的教学理念，特别有利于培养学生的实践能力和开发其创造潜能。
2.教学具体内容安排
C51单片机程序下载与测试，输出接口与伺服电机控制，巡航控制，I/O接口与机器人触觉导航，51 I/O接口与红外线导航，机器人的距离检测，机器人中UART的应用，LCD应用编程与产品集成技术，多传感器智能机器人的设计。
四、嵌入式产品制作实践教学模式与方法
1.教材编写
建议选用教育部高等学校“十一五”规划教材，同时也可以由一线教师与行业专家依据本课程标准编写教材，基本要求为：
（1）教材依据本课程内容标准编写教材，将知识学习与能力培养紧密结合。
（2）教材以体现训练项目导入、工作任务目标达成，为课程设计主体思想。
（3）教材内容注重能力培养，并体现任务驱动，要以学生为教学主体，灵活多样设计任务，创立真实情境，引导学生进行观察、调研、创意、制作等活动。着重培养学生的分析判断与表现能力，为学生完整地再现基于机器人工程对象的实践展开制作。
（4）教材编写的体例和呈现方式尽量考虑岗位需求和学生的认知水平，强调实用和够用原则，以方便教学。
（5）教材应图文并茂，引用图片清晰精美，文字语言深入浅出。
（6）教材内容贯彻与时俱进的原则，借鉴国内外最新的研究成果，及时更新教学内容。案例设计注意典型性、时代性与可操作性。
2.教学模式
遵循“工学结合、行动导向”及“教、学、做”一体化模式，在教学过程中将教学内容、教学资源、教学环境、教学方式、教学进程重新进行有机的整合和序化。通过第二课堂的锻炼，培养学生利用机器人操作及维护资料和设备对机器人进行操作调试的能力、利用所学知识。通过第二课堂的锻炼，培养学生实践创新能力。
3.教学方法
实行任务导入、项目工作的新型教育模式，采用以启发式、案例分析、实例制作为主体的教学方法。选择目标明确、现实可行、有教育意义和典型性的工作任务为载体，在完成工作任务的过程中，实现能力培养目标。加强与深圳欧鹏等企业合作，以项目和工作任务为导向设计课程内容，强化学校与企业的互动，通过对接加强与企业的沟通与协作，努力为学生在企业展示自我、施展才干搭建平台，增强校企合作、共生共赢的依存和关联度。
4.教学手段
采取项目教学，以工作任务为出发点来激发学生的学习兴趣，教学过程中要注重创设教育情境，采取“教学做”一体化的教学模式，要充分利用挂图、投影、多媒体等现代化手段。
5.课程资源的开发与利用
课程资源是指依据课程性质开发的各种教学材料以及本课程可以利用的各种教学资源、工具和场所，它主要包括：（1）主辅教材、教学PPT、案例分析；（2）优秀产品模型设计案例库（优秀学生作品、优秀案例等）。
关键词：嵌入式；嵌入式系统；嵌入式系统设计；发展趋势
中图分类号：TP368.1
1 嵌入式系统的历史
20世纪60年代以晶体管、磁芯存储为基础的计算机开始用于航空等军用领域。
20世纪70年代之后，随着单片机出现，再到今天发展成各式各样的嵌入式微处理器。这使得汽车、民用电器、工业机械器材及各种通信设施，通过内嵌电子设备来获得更好的使用性能，这些内嵌的电子设备已经初步具备了嵌入式的特点。
20世纪80年代，计算机程序编写有了突飞猛进的发展，专业人士开始用更高级更精准的操作系统编程进行实际嵌入式应用，使得他们不但节约开发成本，并且可以获得极高的开发效率和更短的开发周期。
20世纪90年代，随着对实时急迫要求及各种应用软件的出现，导致软件规模数量不断上升，嵌入式操作系统已经开始出现新的变化，实时性变得非常突出，从而导致一场嵌入式系统研发的革命。
2 嵌入式系统的定义
国际上通用的嵌入式系统定义是“控制、监视或者辅助机器和设备运行的系统装置，从而完成既定功能的一种软件系统”。
在我们国家嵌入式系统概念一般认为是：嵌入式系统是以计算机实际应用为基础，辅以计算机技术，对实际应用功能、安全可靠性、资本消耗等各种程序为导入要求的专用计算机系统。嵌入式系统一般由微处理器、嵌入式操作系统、硬件设备及客户应用程序组成。
通常的嵌入式系统有以下几种：：Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive。
3 嵌入式系统的发展现状
2011年全球嵌入式软件市场平均增长率为31%，中国嵌入式软件市场则超过了40%，居世界之首，2012年中国嵌入式软件产业销售收入已突破3000亿元人民币，但仍有市场空间。有业内专业咨询公司预计未来5年，嵌入式软件产业将继续保持高速增长态势，到2015年，产业规模有望达到5000亿元人民币。
在网络与通信设备、消费电子、数字家电、汽车电子、医疗设备、工业精准控制方面都是嵌入式系统应用的领域，同时嵌入式系统在办公自动化、金融电子、国防军事及航空航天等领域也有她的身影，嵌入式软件均已得到广泛应用。在应用深度方面，也由最简单的仅有执行单一功能控制能力的嵌入式系统，发展到几乎与PC具有一样的功能，很多复杂的嵌入式系统，由若干个小型嵌入式系统组成。随着需求的旺盛、技术的进步和市场的成熟，嵌入式设计与应用已成为工业现代化、智能化的必经之路，使嵌入式软件产业与数字化时代的传统产业和新兴产业的融合趋势进一步加强。
4 嵌入式系统设计
4.1 硬件设计部分
对于嵌入式系统的硬件设计部分，包含处理器以及I/O 端口等，具体设计包含以下几个部分。
处理器设计：在嵌入式系统设计中，其核心就是嵌入式微处理器，嵌入式微处理器设计中，应该具备对实时多任务的响应能力，具有很强的存储保护功能，具有可扩展性，降低嵌入式微处理器功耗。
总线设计：在总线设计部分，因为总线是进行互连以及传输信息、指令、数据的桥梁，因此在设计中应该特别注意，因此在嵌入式系统中，可以采用片内总线与片外总线的方式，确保CPU 与片内部件的连接，也可以确保与外部设备的准确连接。
存储器设计：在对嵌入式系统的设计中，在嵌入式系统内可以分为高速缓存Cache以及主存、外存三种形式的存储器，在设计中对这三个存储器也应该有明确的设计，以便提高系统的运行速度。
I/O端口设计：对于嵌入式系统的I/O设计中，因为嵌入式系统是面向应用的，因此对于输入/输出接口设计中，应该具备多任务、多平台的特点，确保嵌入式系统的适用性。
4.2 软件设计部分
对于嵌入式系统的软件设计部分，首先应该清楚嵌入式软件是嵌入在硬件内的操作系统或者开发工具软件，是在嵌入式系统设计中的关联核心，与嵌入式系统是密不可分的，因此对于嵌入式系统的软件设计中应该具备一定的优势，嵌入式操作系统中，包括驱动软件、系统内核以及通信协议、图形界面、标准化浏览器等程序，以满足嵌入式系统开发设计的需求。
软件设计中的任务管理：对于嵌入式系统来说，在内核的软件设计部分，其任务管理中应该具备任务调度、删除任务、创建任务、挂起任务以及设置任务优先级的功能，以此来实现对嵌入式系统的调度。
内存管理的设计：在嵌入式系统的软件设计中，对于系统的内存管理中，将会采用静态内存分配以及动态内存分配的方式进行管理，并且应用虚拟内存技术，为实时用户提供强大的虚拟存储管理机制。
通信以及同步互斥机制：对于嵌入式系统的通信，将会采用一定的机制，实现任务间的通信，在优先级的限制性下实现任务的中断、同步以及互斥的功能。
软件设计中的中断管理：中断设计中，当程序中的中断发生时，需要对中断现场进行保存，将其转到相应的服务程序上，并且在退出中断后还要恢复中断。
软件设计中的时间管理：在嵌入式系统中，具有很高的时效性，这些全是依靠时钟的作用，因此在软件设计中提供高精度以及可以设置的时钟，在嵌入式系统中负责与时间有关的任务管理工作；其中包括对计时、时间片轮转调度等。
任务扩展功能的设计：在嵌入式系统软件设计部分，在软件设计中还需要设置一些任务扩展部分，以此来实现对新任务的创建、切换以及删除工作，提高嵌入式系统的使用效率。
5 嵌入式系统发展的趋势
随着信息时代的到来，嵌入式系统有了快速发展的基础，也产生了众多嵌入式产品，为嵌入式系统发展展现了美好的未来，从目前来看，嵌入式系统发展趋势有以下几点：
首先，嵌入式系统开发是一项综合系统工程，包括了几项或者N项不同系统产品的集合体。嵌入式系统研发厂商不但要提坚实可靠的嵌入式系统软硬件，还需要提供为嵌入式系统软硬件服务的开发工具和软件支持，这是嵌入式系统能良好发展下去的必备条件。
其次，现实社会的高度信息化对嵌入式系统要求越来越高，并且二者依赖性越来越强。这不光表现在互联网技术的成熟，3G、4G带宽速度提高，归根到底是人类知识成几何级数爆发，这样的产品使得我们身边的多媒体产品和远程智能操控更加便捷，如手机、智能家电（电视、冰箱、空调、微波炉）、智能房屋等功能不再单一，打破了人们对一般产品的惯性思维，导致产品结构更加复杂。
再次，现实生活产品与网络互联（虚拟世界）是嵌入式系统发展的必然趋势。这主要体现在嵌入式设备为了适应高速运行的网络，通过硬件上不同的网络通信信息接口来进行各种不同功能有机整合。目前嵌入式处理器大多是内嵌网络接口，支持TCP/IP协议，同时支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA当中的一种或者几种，嵌入式系统软件系统内核还要支持不同网络模块版本，以此来实现工作、生活、娱乐三合一式上网要求。
四是精简嵌入式系统内核，适当降低系统功耗，实现功能成本最大化。在人们的设想中未来的嵌入式产品应该是适用性强、覆盖面广、性价比高、价格低廉的一款大众化产品，这就要求嵌入式系统研发厂商不但减低系统功耗，减少不必要的成本，还要精简系统内核，求得与系统功能紧密相关的软硬件设计，运用价值工程原理进行优化组合生产出更多更优秀的嵌入式系统产品。
最后嵌入式系统要为客户提供更多更理想的多媒体人机界面，完美体现人性化的一面。
之所以嵌入式设备产品能有很好的发展前景，与嵌入式系统方便快捷人性化特点是分不开的。嵌入式系统产品不光与客户互动，还能虚拟化出现实生活中的场景，让客户深入其中，为人们带来巨大角色互换感觉，同时也对产品的图像界面、灵活的操制方法及便携等提出了更高的要求，嵌入式设备的高要求反过来促使软件设计人员在多媒体（或者M媒体）技术上下大力气进行编程扩展。如，界面手写输入、语音输入、远程家电控制、图像色彩、多合一功能等等都要客户获得崭新的感受，成为人们生活中不可离缺的一部分。
6 流行的嵌入式Linux操作系统介绍
嵌入式linux是将现阶段的人们经常使用的Linux操作系统进行修改升级，并让其在嵌入式计算机系统上运行，保证使用者要求功能的一种操作系统。嵌入式linux特点一是既继承了互联网上无限的开放源代码，二是它的版权费免费（我认为未来一定时期内是免费的，可能是十年吧，但天底下没有免费的午餐），三是便捷性操控性能优异，更容易软件移植，四是产品更替速度快，研发周期短，产品上市迅速，极大地发挥人类知识的创造力。五是产品实时性能稳定，安全性好、性价比高。
嵌入式linux速度很快，linux是可以定制的，系统内核最小只有一两百KB。Linux是免费的OS，在价格上极具竞争力。Linux还有着嵌入式操作系统所需要的很多特色，突出的就是Linux适应于多种CPU和多种硬件平台，是一个跨平台的系统。到目前为止，它可以支持二三十种CPU。而且性能稳定，裁剪性很好，开发和使用都很容易。Linux内核的结构在网络方面是非常完整的，Linux对网络中最常用的TCP/IP协议有最完备的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太网络，以及无线网络，Toker ring、光纤甚至卫星的支持。所以Linux很适于做信息家电的开发，还有使用Linux为的是来开发无线连接产品的开发者越来越多。
嵌入式Linux的应用领域非常广泛，涵盖了我们生活工作大部分空间，人们越来越离不开它，它影响着并在一定程度上改变着我们的生活与工作方式。近来研发人员利用嵌入式Linux自身特点，把它应用到嵌入式系统里中，像GNOME，KDE，UTITY等都是很优秀的桌面管理器就是一个典型，并且其背后有着众多的社团支持，可定制性极强，这点已经在Unix和Linux世界普及开来。
7 结束语
作为新一代IT发展和提升价值链高端地位的关键技术，可信嵌入式软件是推动中国高端装备产业由“中国制造”向“中国创造”转型升级的关键因素。 综上所述，在今后的嵌入式系统发展中，还将更加趋于低成本、网络化、智能化、精简化、效率高以及集成性的发展趋势，让嵌入式系统彻底改变人们的生活。
参考文献：
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关键词：ARM 处理器 嵌入式系统
中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00
嵌入式系统的概念虽然从近几年才开始引起人们的关注，但它并不是一个新技术，而且已经有几十年的发展历史，如今已经发展到一定成熟技术，并广泛用于于人们的生活和工作当中。嵌入式系统的核心在于处理器，本文就基于ARM处理器的嵌入式系统进行相关探讨。
1 嵌入式系统与ARM
嵌入式系统是指嵌入式计算机和嵌入式计算机的应用系统，该计算机系统被嵌入到各种设备和产品的内部，具有控制信号的功能。嵌入式系统结构紧凑、占用体积小，可以以部件的形式安装在所控制的装置内部，并为用户提供设备信号输出、输入控制以及设备监控功能，实现了应用系统的高智能性，极大地提高了设备和产品的性价比。例如在一个MP3设备其实就是一个嵌入式系统，另外还有PC104的微型工业控制计算机而是一个典型的嵌入系统应用。那么是不是只要嵌入着微处理器就叫嵌入式系统呢，例如电脑鼠标中的单片机。其实嵌入式系统从上世纪70年代出现到现在已经有几十年的发展历史，该技术在不断的发展和完善中也形成了自己的标准定义：“嵌入式系统是控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”，这就进一步明确了嵌入式系统是一个软件和硬件的综合体，另外也涉及到涵盖机械等附属装置。如今嵌入式系统在我们的生活和工作中无处不在，它的核心在于处理器，嵌入式微处理器就是嵌入式系统用到的多种处理器中的一种。嵌入式微处理器有包括4位（相关产品：电话机、计算器、玩具、充电器等）、8位（相关产品：电视、空调、马达控制器等）、16位（相关产品：多媒体应用；手机；摄影机等）以及32位微处理器（电脑笔记本、路由器、汽车电子、数码相机、彩色传真等），不同等级的处理器有着不同的应用方向。
随着电子设备的发展和产品人性化设计理念的渗透，设备软件设计越来越复杂，对设备硬件方面的要求也不断提高。例如家庭使用的空调、电视等设备都需要有单独的遥控器，那么能不能将它们合在一起呢，这样不就更加方便了吗，而要实现这一点就需要设备硬件方面具备功能更强大、功耗更低、性价比更高的处理器，而32位的ARM处理器正好可以解决以上几个问题。RM处理器具有体积小、低功耗、低成本、高性能等多方面优点，是一个32位元精简指令集（RISC）处理器架构，被广泛应用于各个领域的嵌入式系统设计中，例如消费类多媒体、教育类多媒体、嵌入控制、移动式应用以及DSP等。ARM技术被授权于读个技术厂家，每个厂家都有各种特有的ARM技术和服务。经过近年来的发展，ARM很快成为世界性RISC标准的缔造者、引领者，并在嵌入式系统处理器领域中稳坐霸主地位。
2 ARM产品以及相关应用
ARM的所有相关产品都采用统一的产品体系，所以从理论上讲，相同的ARM软件可以在所有的产品中运行。目前ARM嵌入式系统相关产品有ARM7系列产品、ARM9系列产品、ARM9E系列产品、ARM10系列产品、ARM710系列产品、ARM11系列产品等。①ARM7系列产品具有体积小、耗能低、性能高等优点，主要有ARM7TDMI、ARM7TDMI-S以及ARM7EJ-S等产品，多应用于移动通信。②ARM9系列产品主要包括ARM9TDMI、ARM920T、ARM940T等产品，其中ARM9TDMI的性能远远超过了ARM7TDMI，因为它不仅配置了Thumb扩展、调试，同时还配置了Harvard总线，该产品多用于连网和顶置盒。ARM940T配置了内存管理和写缓冲，具有性能高、价格低廉、耗能低等特点，多应用于保安系统、高档打印机、笔记本、高级引擎管理等。③ARM10系列产品主要有ARM1020E，该产品具有极强的整型和浮点运算能力，多用于高性能打印机和游戏机。④ARM9E系列产品主要有ARM926EJ-S、ARM966E-S等，该系列产品属于一种综合处理器，具有极强的数字信号处理能力。⑤ARM710系列产品具有价格低廉、耗能低等优点，主要包括ARM710、ARM710T以及ARM720T等，其配置有内部管理、JTAG以及写缓冲，多应用于消费类多媒体、笔记本电脑以及数据通信等。⑥ARM11系列产品是一种高性能、高效率的CPU处理器，主要产品有ARM1176JZ（F）-S、ARM11 MPCore等，目前该系列产品在国内的开发和应用较少。
3 ARM嵌入式系统的发展要求和趋势
如今嵌入式系统已经渗透到人们生活和工作中的任何角落，而ARM凭借其各种优势逐渐成为嵌入式技术的代名词。随着信息技术和网络技术的快速发展，嵌入式技术有着非常广阔的市场发展前景。嵌入式技术自从上世纪九十年代末便开始推广应用，并在通信领域和消费品领域取得了巨大成果。信息时代的到来为嵌入式技术提供了巨大的发展契机，同时也为各个厂家提出了挑战。首先，嵌入式技术不仅要提供相应的软件和硬件，还要提供软件包支持和硬件开发工具。其次，随着电子产品结构的复杂化以及性能的不断提高，要嵌入式技术产品也要进行功能升级。再次，嵌入式系统经常要在极其恶劣的环境中运行，很容易受到温度、湿度等因素的影响，所以有必要增设防振、防水以及防电磁干扰等功能。另外，需要通过技术优化进一步提高系统可靠性和系统执行速度。
4 结语
嵌入式系统是一个精简计算机系统，该技术以计算机技术为依托，强调体积、功耗以及成本等多方面因素的综合考虑。ARM是一种32位嵌入式微处理器，具有体积小、耗能低、价格低廉、功能强等优点，是应用于嵌入式系统的主导技术，有着广阔的市场发展前景。
参考文献
[1] 孙延岭，赵雪飞，张红芳 等.基于ARM嵌入式系统的微型智能可编程控制器[J].电力系统自动化，2010，34（10）：101-104.
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[3] 张焕国，李晶，潘丹铃 等.嵌入式系统可信平台模块研究[J].计算机研究与发展，2011，48（7）：1269-1278.
大家知道苹果公司没有芯片技术，但是iPhone手机无疑是优秀的创意和设计，除了ID/MD(界面设计/机械设计)的创意外，更重要的来自于其嵌入式软件设计。国内历来重硬轻软，芯片产业的投资模式和商业价值已经形成，但是嵌入式软件企业还在狭缝中生存，高成本的软件劳动的价值很难附加在芯片或系统上。同时，因为没有成熟的系统规划和软件支撑，不以应用为导向以嵌入式软件为支撑的系统芯片厂商，正在遭遇投资流失和企业倒闭的风险。
以深圳爱国者移动数字电视和移动数字多媒体终端开发过程为例，这是一个典型的嵌入式软件为核心的产品。产品是ARM11和ARM+DSP的多媒体应用处理器和嵌入式Linux OS兼容的多媒体平台，配合多媒体IP、CMMB移动数字电视、GPS、Wi-Fi等模块和各种应用软件，以实现多种移动多媒体应用业务。嵌入式操作系统在移动数字电视终端这样的嵌入式系统地位和作用就像开发商建筑楼房一样，标准化建筑设计和施工已经非常完善，多数开发商是在这些组件基础上再创新和发挥，在嵌入式操作系统基础上开发应用软件和嵌入式系统是目前和未来嵌入式系统开发的必由之路。
以移动数字电视和多媒体终端为代表的数码产品的组成是硬件+软件+外观，价值是功能+性能+外观，数码产品的核心价值是芯片+嵌入式软件+应用和外观创意。但是今天的问题是芯片有价、硬件有价，但是软件无价!国内的山寨机就是没有计入嵌入式软件技术成本的典型，最终，也必然受到没有考虑技术成本的惩罚，造成了今天大家看到的iPhone等为代表的高端品牌机和山寨机这样冰火两重天的现象。
针对移动数字电视和多媒体终端的嵌入式软件核心技术主要体现在下面三个方面：第一，嵌入式多媒体操作系统移植、构建和优化；第二，支持多种协议和标准的多媒体IP技术的实现和优化；第三，多媒体应用软件的开发和集成，包括人机界面(UI)、整个系统软件和应用软件的容错、可靠性和稳定性的实现。
关键词:嵌入式；调研；岗位；人才
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)09-2121-03
An Investigation and Analysis of the Posts (Group) for Embedded Applications and Technical
LI Pan，LI Rong-hui
(Jiyuan Vocational and Technical College, Jiyuan 459000, China)
Abstract: The rapid development of embedded technology to promote the demand for skilled personnel in the embedded industry, after in-depth research and analysis in the embedded industry, we believe that the vocational students have a broad jobs in the field of embedded, they can sell the products、support the work of design and testing,and so forth.
Key words：embedded；research；jobs；talent
嵌入式技术成为当前微电子技术与计算机技术中的一个重要分支。单片机的出现标志着嵌入式系统开始独立发展。20世纪70年代，嵌入式微机系统在控制方面的应用开始。20世纪80年代，嵌入式操作系统的出现，使得开发周期缩短，成本降低，效率提高促使嵌入式系统有了更为广阔的应用空间。20世纪90年代，实时多任务操作系统的出现，实时内核逐步发展为实时多任务操作系统，并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。嵌入式系统与技术是一个分散的工业，她充满竞争、机遇、创新和挑战。[1]
1嵌入式应用相关企业调研情况
1.1调研单位
深圳市旋极历通科技有限公司、北京博创科技、盛博科技嵌入式计算机有限公司等多家大、中、小型嵌入式相关企业。
1.2调研方式
面谈、电话沟通、网络通信等多种方式。
1.3调研内容
嵌入式应用相关企业的岗位设置、工作任务和开发流程情况。
1.4调研结论
通过调研，得知各企业虽然规模大小不同、产品类型不同，研发结构不同，岗位设置不同，但研发工程师和测试工程师必不可少。
一个嵌入式系统的开发过程主要包括需求分析方案设计项目计划原理图设计PCB设计程序设计整体联调单元测试系统测试小批量试产资料受控项目评审项目总结等相关过程。大、中型嵌入式应用企业的岗位任务划分比较细致，研发工程师包括软件研发工程师和硬件研发工程师。软件工程师主要负责按照项目计划进行嵌入式软件模块化设计，使用编程语言在系统平台上进行应用开发，编写完整、规范的软件设计文档；硬件工程师主要负责外壳的设计、电路原理图设计、PCB设计、底层驱动开发等；测试工程师的任务包括功能测试、环境试验、EMC测试、兼容性测试等。
2嵌入式应用相关岗位（群）设置情况
2.1基于生产过程的岗位（群）分析
根据嵌入式产品生产流程分析所需典型工作岗位，如图1所示。
图1嵌入式产品生产典型工作岗位示意图
2.2高职类嵌入式应用开发岗位
高职教育的特点是突出学生的实践能力和专门技能的教育训练。高职教育主要是为当前社会所急需的领域培养专门人才，也就是要培养实用型、技能型人才。这也就确定了高职学生毕业后工作岗位将主要定位在嵌入式技术的应用层。[2]
嵌入式系统生产开发过程中，适合高职生的典型工作岗位如表1所示。
表1高职生典型工作岗位
2.3典型岗位描述
下面以嵌入式系统生产开发过程中嵌入式产品销售工程师与技术支持工程师岗位为例，描述适合高职生的典型工作岗位能力需求分析，如表2、表3所示。
表2嵌入式产品销售工程师岗位分析表
表3嵌入式技术支持工程师岗位分析表
高等学校应该积极探索嵌入式应用方向的教学工作，开发适应市场、适合学生的嵌入式技术课程，为学生在嵌入式应用领域就业打下基础。尤其是高职院校更应该抢占就业市场，培养更多的技术型人才，以便满足嵌入式领域对大量技术性人才的需求。由以上分析可知，高职学生可以胜任嵌入式产业中的产品销售、技术支持、软硬件辅助设计与测试、系统功能测试和电路原理图PCB辅助设计等工作岗位，高职学在嵌入式领域有广阔的就业岗位。[3]
参考文献:
[1]丁辉，姚庆文.高职开设嵌入式应用技术专业的思考[J].河北软件职业技术学院学报，2009(2).
上游发展现状
从20世纪70年代开始，半导体工艺设备和ICCAD设备成为一个独立的产业；到了80年代，工艺设备生产能力相当强大，而且费用也十分昂贵，从而与设计环节分开，成为两个独立的产业；到了90年代，测试也成为独立产业分离出去。
IC产业最近一次分工始于20世纪90年代末，目前仍在进行中，这就是IC设计产业中的系统设计和IP设计的分工，形成了Chipless设计方式。它对IC产业的影响将不亚于80年代Fabless(芯片设计)与Foundry(芯片制造)的分工。
IP核(知识产权核)是指用于产品应用专用集成电路(ASIC)或者可编辑逻辑器件(FPGA)的逻辑块或数据块。将一些在数字电路中常用但比较复杂的功能块，如FIR滤波器，SDRAM控制器和PCI接口等设计成可修改参数的模块，让其他用户可以直接调用这些模块，这样就大大减轻了工程师的负担，避免重复劳动。随着CPLD/FPGA的规模越来越大，设计越来越复杂，使用IP核是一个发展趋势。目前自主开发和经营II核的主要公司有ARM、Amphion、De Soc、MIPS Techoloes和Rambus等。以ARM公司为例，1985年ARM公司设计开发出第一块拥有自主知识产权的RISC处理器IP模块，1990年首次将其IP专利权转让给Apple公司。目前全球共有IBM、TI、Philips、NEC和Sony等多家公司采用其IP核开发自己的产品。
我国对IP产业非常重视，2002年成立了“信息产业部集成电路IP核标准工作组(IPCG)”，负责制定我国的IP核技术标准，后来又成立了“信息产业部软件与集成电路促进中心(CSIP)”和“上海硅知识产权交易中心(SSIPEX)”，为IP标准的应用和推广奠定了基础。2004年8月，由CSIP筹建的国家IP核库建成，并开始正式向IC/SOC设计商、制造商提供服务。2005年8月，“中国硅知识产权产业联盟”(简称中国IP联盟)在北京正式成立。联盟由CSIP、中芯国际、中星微电子、神州龙芯、苏州国芯、大唐微电子、智芯科技和海信等多家单位发起。首批加盟的企事业单位有51家，包括国内各地IC设计企业、科研机构、国内外硅知识产权(IP核)提供商、世界著名EDA工具提供商以及IC制造企业。
下游发展现状
嵌入式应用系统在中国具有巨大的发展潜力和市场需求，信息家电产品年需求量几亿台，每一类数字化家电产品都有千万台市场需求量，工业控制用嵌入式系统有上百万台需求量，商用嵌入式系统需求量几百万台，同时出口的嵌入式应用产品特别是通信设备逐步增长，在全球市场占有一席之地。2006年中国嵌入式计算机创造了数千亿元的效益，国内外的市场为中国嵌入式系统产业提供了大有作为的广阔天地。
嵌入式应用系统已在国防、国民经济及社会生活等领域普及应用，深入到企业、军队、办公室、实验室以及个人家庭等各种场所。中国嵌入式系统市场上的主要应用领域为家庭通用、企业通用领域以及与人们生活紧密相关的物业，安防、电信、商业，金融、交通和媒体出版等应用领域。另外，在工业、军事和医疗等领域，嵌入式应用也开始逐渐增多。嵌入式软件产业链发展现状
中国嵌入式软件产值2006年已经达到1461.6亿元，占整个软件产业的比重超过20％，
锁定六大目标市场
如AMD所强调的，现在整个计算市场正在向环绕计算应用进行转型，环绕计算包含很多设备、终端，这些设备的特点就是适用最自然的人机交互界面，去实现一些人机用户界面友好互动的功能。
同时新的设备或者终端会产生，去实现非常智能的互动，比如说智能电视、机顶盒，以及数字标牌等，都属于新型的支持环绕计算的新型设备。
正是看到了新兴市场的巨大潜力，AMD将其嵌入式解决方案锁定六大市场，“第一是室内外的游戏机，第二是数字标牌，第三是医疗成像，第四是工业控制与自动化，第五是瘦客户机，第六是通信基础设施。这六大市场跟AMD的价值观，差异化和IP产权完全保持一致。”Kamal说道。未来64位的ARM和x86两个架构将会成为嵌入式市场的主流，Kamal表示，AMD正在开发创新性的嵌入式的平台，现在AMD是同时提供64位ARM和x86产品线的公司。
一直以来，在图形和游戏领域AMD芯片都具备领先的优势，Kamal强调，特别是在需要图形、需要视觉化的市场，AMD要成为产业的领袖。“而且，我们也不仅仅有在图形方面的优势，我们也计划把GPU作为一个并行计算引擎，通过我们的HSA架构去加快它的计算。”Kamal说道。
嵌入式新品迭出
Kamal强调，AMD是全球唯一一家能同时提供64位ARM和x86产品线的公司，在未来64位ARM和x86两个架构将成为嵌入式市场的主流，基于强大的技术，AMD会利用在产业、行业的领导力，将图形显示以及CPU的技术结合起来，向用户提供非常强健、可靠的应用。
在产品方面，AMD有着完善的处理器产品线，包括CPU、GPU、APU，并计划在今年64位面向数据中心的ARM处理器，这让AMD能够应对更加广泛的市场需求，AMD在嵌入式市场有着明确而持续的产品路线图。
之前，AMD了Radeon E8860 GPU，今年AMD还将陆续多款面向不同市场的嵌入式产品。Radeon E8860 GPU（代号为“Adelaar” )是业界首款基于次世代图形架构(Graphics Core Next，GCN)的独立显卡――在相同功率范围内，AMD E8860 GPU的性能是上一代的两倍多，可为嵌入式游戏机、数字标牌、医疗成像和商业航空航天等嵌入式应用提供3D和4K图形。
与上一代产品相比，Radeon E8860 GPU单精度浮点性能提高了33%，达到768 GFLOPS，这使得AMD E8860 GPU也能够应对最复杂的并行应用程序，比如地形和气象绘图，面部和手势识别，以及生物识别和DNA分析等。
5月20日，AMD又了新品“Bald Eagle”（秃鹰）系列，“Bald Eagle”同时包含APU和CPU，具有2至4核的“压路机”核心，是基于AMD的G系列架构，是首款支持HSA特性的嵌入式产品。该产品非常适合高性能应用，如工厂自动化控制，同时也非常适用于大型的HMI显示和电子标识牌等。
之后，AMD在6月4日也了针对嵌入式应用的全新X86 AMD嵌入式G系列系统级芯片“Steppe Eagle”（草原鹰）和中央处理器（CPU）解决方案“Crowned Eagle”（冠鹰雕）。全新G系列处理器实现了对AMD G系列系统级芯片和CPU全线产品的针脚兼容，从而使包括通信与网络基础设施/工业控制与自动化（IC&A）、瘦客户机、游戏机以及数字标牌在内的嵌入式应用的可扩展性得到提升。
AMD全球嵌入式解决方案部门副总裁兼总经理Scott Aylor表示：“AMD嵌入式G系列系统级芯片产品是AMD有史以来使用范围最广的嵌入式解决方案。此次推出的全新产品也将带来更强大的性能、体验和生态体系支持。新的系统级芯片和CPU将为嵌入式设计工程师提供市场上最出色的低功耗图形与计算性能，同时针脚兼容和安全产品组合等特性将使他们在软件和板卡上的投资得到最大的回报。”
