移動互聯(lián)時代的嵌入式系統(tǒng)

移動互聯(lián)時代嵌入式系統(tǒng)的

機遇與挑戰(zhàn)李寧武漢理工大學(xué)UPTeam目前一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Agenda云時代（移動互聯(lián)）的軟件嵌入式系統(tǒng)的機遇與挑戰(zhàn)ARM公司從“菜鳥”到“高手”--項目化教學(xué)模式UP團(tuán)隊目前二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件—Ohbaba目前三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件—SoLoMo(所羅門)SocialLocalMobile移動互聯(lián)時代軟件的三要素目前四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件—O2OOnlineOffline目前五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件目前六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件目前七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代的軟件目前八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點…都是開放平臺云時代的軟件—平臺之爭目前九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點操作系統(tǒng)桌面瀏覽器搜索條云時代的軟件—入口之爭目前十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點基于操作系統(tǒng)的應(yīng)用基于瀏覽器的應(yīng)用云時代的軟件—App還是WebApp？目前十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代軟件—接入點目前十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點云時代軟件—接入點目前十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)定義IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義：

Devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants。

嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置

個人電腦≠嵌入式系統(tǒng)目前十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)定義——示例目前十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點馬達(dá)控制器車燈尾燈控制系統(tǒng)后車門控制系統(tǒng)前車門控制系統(tǒng)座椅控制系統(tǒng)發(fā)動器控制系統(tǒng)所有的控制系統(tǒng)都是一個完整的嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)示例——汽車控制系統(tǒng)目前十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點無所不在的嵌入式系統(tǒng)目前十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點消費電子——汽車——網(wǎng)絡(luò)目前十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點國防軍事——航天、航空目前十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式應(yīng)用的發(fā)展——從個域網(wǎng)到廣域網(wǎng)目前二十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式應(yīng)用的發(fā)展——家庭生活電子化目前二十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點22目前二十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式應(yīng)用的發(fā)展——Any…目前二十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式發(fā)展現(xiàn)狀目前二十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ConnectivityisDrivingTheFuture目前二十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點26今天：一個充滿機遇及競爭的時代成功執(zhí)行創(chuàng)新機遇目前二十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ARM:使用最廣泛的32位CPU體系架構(gòu)EDNChina2005Whichmicroprocessorarchitecturewouldyouprefertouseforyourembeddedsystemdevelopmentinthenexttwoyears?120+ARMChinesetextbooks400+ChineseUniversitiesofferingARMcoursesx868%ARM71%MIPS8%PowerPC12%SH3/SH41%Richest3rdPartyResources目前二十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ARM（AdvancedRISCMachines）公司ARM開發(fā)基于高級數(shù)字產(chǎn)品核心的技術(shù)目前二十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ARM的商業(yè)模式目前二十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ARM的商業(yè)模式ARM開發(fā)用于設(shè)計和完成芯片的技術(shù)ARM把IP授權(quán)給主要的芯片廠商200多家公司進(jìn)入市場半導(dǎo)體供應(yīng)商每個客戶可以在不同的領(lǐng)域定制自己的產(chǎn)品并且為自己產(chǎn)品增加附加值從2001年開始持續(xù)6億美金ARM在軟件和工具領(lǐng)域進(jìn)行投入目前三十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點ARM在軟件和工具領(lǐng)域進(jìn)行投入ARM把IP授權(quán)給主要的芯片廠商ARM的商業(yè)模式OEM廠商能夠從不同的供應(yīng)商那采購到軟件互相兼容的芯片產(chǎn)品從2001年開始持續(xù)6億美金OEM廠商能夠開發(fā)多種低成本及差異化的產(chǎn)品ARM開發(fā)用于設(shè)計和完成芯片的技術(shù)目前三十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點HLHL滿足不同應(yīng)用的ARM處理器HLApplicationsProcessorMarketReal-TimeEmbeddedMarketMicrocontroller&FPGAMarketARM926EJ-SCortex-A8ARM11MPCoreCortex-A9MPCoreARM1176J(F)-S600+DMIPSMulti-Proc2000+DMIPSMulti-Proc2000+DMIPSUni-proc600+DMIPSUni-Proc250+DMIPSUni-ProcARM968E-SARM946E-SARM1156T2(F)-SARM7TDMI600+DMIPSUni-Proc150+DMIPSUni-Proc100+DMIPSUni-ProcCortexR4(F)600+DMIPSUni-ProcARM7TDMICortex-M3/M1Cortex-M0目前三十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點MCUMarketOverview目前三十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點Strongmarketgrowth目前三十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點APM---TogetherwecandoanythingConnect,Collaborate,Create--acceleratinginnovation目前三十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點中國合作伙伴100+目前三十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點WhyOEMCareaboutCPU?=>ReducedCostandTimetoMarketApplicationASWToolchainAApplicationBSWToolchainBApplicationCSWToolchainCVendorACPUAVendorBCPUBVendorCCPUCForeachadditionaltoolchain:ITCosts$$ReliabilityAconsistentCPUArchitectureenablessoftwareandtoolchainreuseOEMBenefitfromreducedcostandtimetomarketBenefitsofthismodel:StillworkwithpreferredSiliconSuppliertoprovide:ApplicationSpecificKnowledgeandRegionalSupplyLogisticsToolchainToolchainToolchainMPEG2H264Audio目前三十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點EnablingDifferentiationandProductivity200家基于ARM的芯片公司200家支持ARM的OS及軟件公司ToolchainOS&SW100家支持ARM的工具公司多渠道供貨Multi-Sourcing多應(yīng)用選擇Multi-Choices縮短開放時間ReducedTimetoMarket差異化Differentiation生產(chǎn)率Productivity目前三十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點競爭力：差異化與生產(chǎn)率出貨量Volume銷售價ASP軟件復(fù)雜度SoftwareComplexity硬件復(fù)雜度HardComplexity差異化Differentiation生產(chǎn)率Productivity目前三十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點TheIncreasingComplexityinTV目前四十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點41目前四十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點42目前四十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)的組成目前四十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)組成應(yīng)用程序?qū)崟r操作系統(tǒng)（RTOS）輸入輸出接口處理器/ARM核MMU/CacheSOC/SOPCUSBGPIOIISLCDUART和IrDAADC/DACFPGA/CPLDDSP/浮點運算協(xié)處理器DMA電源管理人機交互接口LCD/觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)設(shè)備驅(qū)動程序、HAL、BSP文件系統(tǒng)/圖形用戶應(yīng)用程序接口驅(qū)動層OS層應(yīng)用層軟件以太網(wǎng)看門狗及復(fù)位電路Timer/RTCCANFlashEEPROMSDRAMSRAM內(nèi)存硬件目前四十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)人才的知識結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成了新的專業(yè)方向嵌入式技術(shù)是四個學(xué)科專業(yè)的結(jié)合體：微電子學(xué)科、計算機學(xué)科、電子技術(shù)學(xué)科與對象領(lǐng)域（應(yīng)用對象）學(xué)科。嵌入式技術(shù)專業(yè)至少是“計算機學(xué)科”和“電子技術(shù)學(xué)科”兩種專業(yè)的結(jié)合，嵌入式的設(shè)計工作：

計算機(強)+電子技術(shù)(強)（軟硬件全設(shè)計）或者：計算機(強)+電子技術(shù)(弱)（偏重軟件設(shè)計）或者：計算機(弱)+電子技術(shù)(強)（偏重硬件設(shè)計）或許將主宰后PC時代目前四十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)知識結(jié)構(gòu)—人才需求結(jié)構(gòu)微電子技術(shù)（IC設(shè)計與制造）電子技術(shù)（硬件的設(shè)計制造及測試）計算機技術(shù)（應(yīng)用層軟件設(shè)計與測試）（操作系統(tǒng)移植與測試）（驅(qū)動程序設(shè)計及測試）到底學(xué)什么好呢?目前四十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)知識結(jié)構(gòu)—企業(yè)的需求目前四十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)知識結(jié)構(gòu)—企業(yè)的需求目前四十八頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點49嵌入式項目工作量分類項目中的進(jìn)度和工作量：硬件設(shè)計軟件設(shè)計硬件改進(jìn)軟件測試軟件改進(jìn)14－20天20－30天20－30天目前四十九頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容（計算機技術(shù)）目前五十頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點從“菜鳥”到“高手”？理論實踐菜鳥高手工匠理論家學(xué)校如何定位？老師如何定位？學(xué)生如何定位？全才？專才？研發(fā)？測試？生產(chǎn)？硬件？軟件？驅(qū)動？OS？應(yīng)用？？？目前五十一頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學(xué)方法以項目為引導(dǎo)：明確目標(biāo)激發(fā)興趣建設(shè)團(tuán)隊以需求學(xué)理論：有的放矢學(xué)以致用深刻體會以實踐為主導(dǎo)：循序漸進(jìn)貫穿始終平滑就業(yè)目前五十二頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學(xué)方法—以項目為引導(dǎo)大學(xué)二年級期間，在完成基礎(chǔ)課程之后，給嵌入式方向的學(xué)生或?qū)η度胧接信d趣學(xué)生設(shè)定明確的項目目標(biāo)，例如設(shè)計一個MP3、專用PDA等；并組建團(tuán)隊，團(tuán)隊規(guī)模一般在3-6人左右。目前五十三頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學(xué)方法—以項目為引導(dǎo)采用導(dǎo)師制，老師介紹嵌入式項目開發(fā)的一般過程，以及各階段所需要的知識。產(chǎn)品可行性產(chǎn)品立項產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計產(chǎn)品總體設(shè)計產(chǎn)品測試產(chǎn)品包裝產(chǎn)品維護(hù)硬件設(shè)計軟件設(shè)計硬件改進(jìn)軟件測試軟件改進(jìn)目前五十四頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學(xué)方法—以需求學(xué)理論了解處理器，閱讀數(shù)據(jù)手冊==>《計算機原理》了解外部接口設(shè)備==>《計算機接口技術(shù)》閱讀電路圖、制作電路板==>《模擬、數(shù)字電子學(xué)》寫啟動代碼==>《匯編語言》無OS的驅(qū)動程序==>《C語言》實現(xiàn)多任務(wù)==>《操作系統(tǒng)》實現(xiàn)通信==>《計算機網(wǎng)絡(luò)》目前五十五頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學(xué)方法—以需求學(xué)理論課程開展之前，將項目對應(yīng)的需求擺在學(xué)生面前，鼓勵學(xué)生自學(xué)、提前學(xué)。每門課程的課程設(shè)計都必須緊密結(jié)合目標(biāo)項目，在每課程結(jié)束之后就必須為項目做一些工作，完成項目中的一些工作，目標(biāo)就應(yīng)該接近一步。目前五十六頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點項目化嵌入式教學(xué)方法—以實踐為主導(dǎo)課程設(shè)計設(shè)計競賽興趣小組畢業(yè)設(shè)計暑期實訓(xùn)項目以項目統(tǒng)一多種實踐環(huán)節(jié)；教師以導(dǎo)師形式全程跟蹤；課程設(shè)計完成功能驗證設(shè)計；暑期實訓(xùn)完成部分功能設(shè)計；團(tuán)隊內(nèi)部分工合作，提倡自我管理；畢業(yè)設(shè)計完成項目原形設(shè)計；按項目設(shè)計說明書格式撰寫設(shè)計報告。目前五十七頁\總數(shù)六十二頁\編于二十三點UP——一群積極