計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)核心技術(shù)的研發(fā)

劉煒

摘要：不斷發(fā)展、優(yōu)化的計(jì)算機(jī)技術(shù)，使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中也正在出現(xiàn)越來(lái)越多的系統(tǒng)連用控制設(shè)備。例如，手機(jī)、電子傳感器等。在執(zhí)行程序代碼的過(guò)程當(dāng)中，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)并不能夠?qū)刂圃O(shè)備進(jìn)行直接調(diào)配，而需要對(duì)其他類型的輔助系統(tǒng)進(jìn)行借用，從而使得設(shè)備運(yùn)行能夠得到完成。開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行輔助，從而更好的對(duì)控制設(shè)備進(jìn)行調(diào)配，其他設(shè)備通過(guò)計(jì)算機(jī)的連接，能夠使得自動(dòng)化控制得到實(shí)現(xiàn)，建立多功能應(yīng)用用模式。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)各種操縱控技術(shù)進(jìn)行靈活使用，不僅符合設(shè)備操作的要求，也能夠使得新型嵌入式系統(tǒng)操作得到確保。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；嵌入式系統(tǒng)；核心技術(shù)；開(kāi)發(fā)

不斷提高的企業(yè)應(yīng)收水平，使得新的科技產(chǎn)品研發(fā)得到了有效的資金保證，針對(duì)特定用戶，嵌入式系統(tǒng)能夠?qū)Χ喙δ懿僮髂K進(jìn)行設(shè)計(jì)，并使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“獨(dú)特、高智能、高效率”的發(fā)展趨勢(shì)得到推動(dòng)。利用對(duì)計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，能夠幫助系統(tǒng)對(duì)調(diào)控工作更好的進(jìn)行開(kāi)展，嵌入式系統(tǒng)能夠通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)上其他設(shè)備的連接的自動(dòng)控制，使得多功能技術(shù)應(yīng)用模式的構(gòu)建能夠得到實(shí)現(xiàn)。

[HTH]一、計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)。[HT]

在計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中，應(yīng)將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)，對(duì)其他相關(guān)功能做出嚴(yán)格的要求，從而使得用戶的需求能夠得到有效的滿足。

（1）個(gè)性化。在開(kāi)發(fā)初期，通用性系統(tǒng)是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)主要采用的控制系統(tǒng)。而日益普及的計(jì)算機(jī)，使得人們對(duì)于控制系統(tǒng)提出了越來(lái)越高的要求，這也降低了通用型系統(tǒng)的適用性，對(duì)于計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)更發(fā)揮了重要的推動(dòng)作用。計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)空間占有率較低，在各行各樣當(dāng)中都能夠?qū)€(gè)性化的特點(diǎn)進(jìn)行凸顯。

（2）綜合化。

嵌入式系統(tǒng)與無(wú)線通信、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域關(guān)系密切，在對(duì)人員、資源的分配過(guò)程當(dāng)中也應(yīng)該將該特征作為依據(jù)。計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)能夠從綜合化的特征角度出發(fā)整合多種學(xué)科的技術(shù)。將綜合化作為依據(jù)，個(gè)性依據(jù)已逐漸向密集型因素轉(zhuǎn)變，因此，對(duì)于計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)的密集性特征來(lái)講，綜合化特征能夠起到重要的決定性作用。在實(shí)際的操作當(dāng)中，嵌入式系統(tǒng)的適用性也將得到不斷的提高。

（3）性能化。

與單一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)有著更強(qiáng)的操作性，在對(duì)高度復(fù)雜的程序代碼進(jìn)行執(zhí)行的過(guò)程當(dāng)中，能夠在一定程度上提高復(fù)雜程序代碼過(guò)程當(dāng)中的執(zhí)行效率。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，嵌入式系統(tǒng)有著更加復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但對(duì)簡(jiǎn)單組合的利用，也能夠模塊技術(shù)進(jìn)行有效的應(yīng)用，并在系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)專業(yè)化的解讀進(jìn)行實(shí)施，而這也要求在系統(tǒng)原件當(dāng)中對(duì)微型處理器進(jìn)行添加。此外，計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)能夠使得自動(dòng)化處理在一定程度上得到實(shí)現(xiàn)，在系統(tǒng)內(nèi)部開(kāi)展自動(dòng)化處理，通過(guò)轉(zhuǎn)化指令對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行深入的完善。

（4）長(zhǎng)期性。

對(duì)比單程式系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)的長(zhǎng)期性特征十分明顯，需要通過(guò)各種智能化技術(shù)的操作，將系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為代碼，從而使得設(shè)備的高效運(yùn)行得到實(shí)現(xiàn)。處理模式應(yīng)將用戶體驗(yàn)作為基礎(chǔ)，也因此使得自主選擇性特征得到了一定程度上的實(shí)現(xiàn)。從這一角度來(lái)看，在科技領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)的使用，能夠使得科技市場(chǎng)得到有效的發(fā)展以及轉(zhuǎn)變，而將計(jì)算嵌入式系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，我們也能夠看到計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)更大的潛力。

[HTH]二、核心技術(shù)與應(yīng)用。[HT]

由于能夠?qū)Π雽?dǎo)體操作工藝進(jìn)行應(yīng)用，并將單晶硅片作為基礎(chǔ)操作電容器、晶體管等，因此集成電路技術(shù)大多需要對(duì)多層布線的方法進(jìn)行應(yīng)用，或者是在電子電路設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中對(duì)布線的需求進(jìn)行嚴(yán)格遵循。在實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)應(yīng)用IC技術(shù)，能夠建立起不同原件的連接關(guān)系，使得用戶需求得到有效的滿足，并實(shí)現(xiàn)安全性的提高。以下幾個(gè)方面是集成電路技術(shù)的主要內(nèi)容：

（1）全定制或VLSI。

系統(tǒng)數(shù)字是全定制集成電路技術(shù)的主要依據(jù)，能夠保障各層的優(yōu)化。在世界過(guò)程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員需要從各種因素入手，對(duì)芯片的面積進(jìn)行合理的處理，擴(kuò)大利用效率，使得能耗降低能夠得到有效的實(shí)現(xiàn)。利用掩膜對(duì)芯片進(jìn)行生產(chǎn)，能夠保障IC的設(shè)計(jì)規(guī)模，但其制造時(shí)間較長(zhǎng)，在要求較為嚴(yán)格或者是需要大批量進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，全定制或VLSI能夠得到普遍的應(yīng)用。

（2）半定制ASIC。

約束性是半定制ASIC技術(shù)的重要特點(diǎn)，而在實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中，門(mén)陣列設(shè)計(jì)法、標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)法較為常用，半定制ASIC對(duì)于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的匹配要求較高。除了靈活之外，該方法性價(jià)比較高。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中需對(duì)邏輯功能、模塊之間的連接進(jìn)行充分的考慮即可有效的完成設(shè)計(jì)，這不僅能夠使得設(shè)計(jì)周期得到了有效的縮短，對(duì)于成品率還能夠發(fā)揮一定的保障作用。

（3）可編程ASIC。

現(xiàn)如今，全部層次都能夠在可編程器件當(dāng)中得到體現(xiàn)，在設(shè)計(jì)完成之后就可以在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中對(duì)芯片進(jìn)行燒制，由于并不需要廠家參與到該過(guò)程當(dāng)中，因此大大縮短了開(kāi)發(fā)周期。可編程ASIC成本較低，但與其他技術(shù)相比有著更高的單位成本，其最大的特點(diǎn)在與功耗較大且速度較慢。可編程ASIC作為一種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，從其特點(diǎn)出發(fā)，也要求設(shè)計(jì)人員在制作過(guò)程當(dāng)中應(yīng)用編程技術(shù)，從而改善操作性能。

[HTH]三、處理器技術(shù)。[HT]

處理器、系統(tǒng)等都是衛(wèi)星嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中十分重要的組成部分，目前，處理器更成為系統(tǒng)研發(fā)當(dāng)中關(guān)鍵環(huán)節(jié)。圖片、文字作為系統(tǒng)當(dāng)中的關(guān)鍵原件，想要轉(zhuǎn)換其中的內(nèi)容信息都需要對(duì)處理器進(jìn)行借助才能夠得以完成。科學(xué)、合理的運(yùn)用處理器，能夠有大幅度的提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的安全性能，并在開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中對(duì)程序執(zhí)行的有序性進(jìn)行充分的體現(xiàn)。從具體的角度上來(lái)看，以下幾個(gè)方面是處理器技術(shù)當(dāng)中的主要內(nèi)容：

（1）通用技術(shù)。

通用型處理器有著較多的功能特點(diǎn)，為嵌入式系統(tǒng)的多功能改造提供了極大的便利。在不同的操作系統(tǒng)當(dāng)中，這種處理器都能夠得到廣發(fā)黏度應(yīng)用，只要轉(zhuǎn)變期儲(chǔ)存程序，就能夠使得安全存儲(chǔ)得到實(shí)現(xiàn)。對(duì)通用技術(shù)進(jìn)行引入，就算及嵌入是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)也具有通用性的傳輸路徑，在處理數(shù)據(jù)的過(guò)程當(dāng)中，寄存器、邏輯單元等的運(yùn)作流程也與其比較相似。

（2）單一技術(shù)。

作為一種專用系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)是從特定用戶群體的角度出發(fā)，在設(shè)置系統(tǒng)功能的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)堅(jiān)持單一性原則，而這也是與通用型處理器的巨大差異。在單一技術(shù)的條件下，也會(huì)在一定程度上簡(jiǎn)化處理器的功能，只需要根據(jù)用戶的實(shí)際需求對(duì)程序進(jìn)行制定。在對(duì)該技術(shù)應(yīng)用時(shí)，解碼器代表性很強(qiáng)，其核心功能是例如壓縮等對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的編碼、解碼。在對(duì)數(shù)字電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，研發(fā)人員應(yīng)使得單一模式提出的要求能夠得到有效的滿足。

（3）專用技術(shù)。

專用技術(shù)能夠大幅度優(yōu)化具體應(yīng)用，而對(duì)具體應(yīng)用的大幅度優(yōu)化也是開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)的根本目的，專用技術(shù)的使用，使得處理器的功能特性得到有效的改善。在對(duì)該技術(shù)運(yùn)用之后，需對(duì)專用處理器進(jìn)行合理的配置。在啟動(dòng)之后，用戶需要傳輸執(zhí)行代碼，然后只需接受系統(tǒng)命令。現(xiàn)如今，在計(jì)算機(jī)智能化的不斷發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，專用處理器已經(jīng)成為了十分重要的必備技術(shù)。

[HTH]四、結(jié)語(yǔ)。[HT]

嵌入式系統(tǒng)以特定的用戶群體為對(duì)象，對(duì)多功能操作模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行了開(kāi)展， 它有利于使得計(jì)算系統(tǒng)的個(gè)性化、智能化以及高效化得到有效的開(kāi)展。在實(shí)際的研發(fā)過(guò)程當(dāng)中，嵌入式系統(tǒng)要準(zhǔn)確運(yùn)用處理器技術(shù)、集成電路技術(shù)等，從而為程序語(yǔ)言編寫(xiě)難度的降低發(fā)揮重要的保證作用。

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