单片机方向发展_单片机 二进制 反方向 - CSDN
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  • 单片机的历史

    千次阅读 2008-09-07 19:52:00
    而另一个则是向稳定可靠、体积小和价格廉的单片机方向发展。但两者在原理和技术上是紧密联系的。1.2单片机的名称:单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名,具体说就是把中央处理器CPU,随机存储器RAM,...
     
    

    1.1 单片机的由来:<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

    1971年微型计算机问世以来,由于实际应用的需要,微型计算机向两个不同的方向发展:一个是向高速度、大容量、高性能的高档微机方向发展;而另一个则是向稳定可靠、体积小和价格廉的单片机方向发展。但两者在原理和技术上是紧密联系的。

    1.2单片机的名称:

    单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名,具体说就是把中央处理器CPU,随机存储器RAM,只读存储器ROM、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要微型机部件,集成在一块芯片上。虽然单片机只是一个芯片,但从组成和功能 上看,它已具备有了计算机系统的属性,为此称它为单片微型计算机SCMC,简称单片机。

    1.3 单片机的发展

    1971年微处理器的研制成功,不久后就出现了单片的微型计算机即单片机,最早的单片机是一位的。现在已经发展到32位。1976INTEL公司推出了8位的MCS—48系列单片机,它以体积小、控制功能全、价格低廉等特点受到广泛的应用和好评。其后,在MCS—48成功的刺激下,许多半导体芯片商研制自己的产品。到80年代末,世界各地已经相继研制大约50多个系列300多个品种的单片机产品。其中Motorola公司的68016802Zilog公司的Z-8系列,Rockwell公司的65016502等。从开始的一位机到现在的32位,单片机以惊人的速度向前发展。

     

    1.4单片机的应用领域

    单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:   

    1.在智能仪器仪表上的应用。单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。

    2.在工业控制中的应用。单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。 

    3.在家用电器中的应用。可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。

    4.在计算机网络和通信领域中的应用。现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。

    5.单片机在医用设备领域中的应用。单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。

     

    二、  软件的应用

    1.开发软件的使用说明

    单片机开发板使用的编程软件可以用S52编程软件WAVE6000进行编写AT89S52单片机的源程序(汇编语言和C语言),并产生 .hex程序代码,利用S52下载软件Easy pro51将程序代码应用S52下载线下载到目标单片机AT89S52Flash中,相应的配套软件在光盘中可找到。当开发板的单片机使用的AVR系列Mega8515时,可用AVRC语言编程软件ICCAVR进行C语言程序编写,用AVR汇编语言编程软件进行汇编程序编写,产生.hex程序代码,利用AVR下载软件PonyProg将程序代码应用AVR下载线下载到目标单片机Mega8515Flash,相应的配套软件也在光盘中可找到。在光盘中还附有软件应用的安装教程,可使单片机学习者方便快捷地掌握单片机开发软件。
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  • 嵌入式的发展方向有很多,门槛高低不一样。具体来说: 1.单片机:工控程序(不跑os)–入门容易,无外乎就是掌握汇编和c,能够根据datasheet来写,发展前景一般,也没有太大的技术难度,除非你在算法上面有优势,...

    嵌入式的发展方向有很多,门槛高低不一样。具体来说:
    1.单片机:工控程序(不跑os)–入门容易,无外乎就是掌握汇编和c,能够根据datasheet来写,发展前景一般,也没有太大的技术难度,除非你在算法上面有优势,比如智能车会各种PID,模式识别上会神经网络,优化上会遗传算法等等,但是这些复杂的控制一般就不会裸奔了(除非环境恶劣),肯定是处理器强悍,带os的;硬件制作–就是数字电路,涉及单片机的外设,感觉难度也不高,据我说知,只会单片机无论硬件还是软件工资都不高,也没有特别大的技术含量,同时,单片机更新换代特别快,你需要从大量的单片机中找寻适合产品的,看不同的datasheet。
    2.ARM:这个搞的人很多,软件上就是1.写底层驱动,这个入门,深入都不容易,需要对硬件及os有较深的了解,发展还是很不错;2.操作系统-比较复杂,linux,android等,你看现在很多手机厂商推出的操作系统也就是修改内核,换皮肤,就业还是很容易的;3.应用程序,就是android开发或者Linux上应用开发(QT等),做的人很多,就业容易待遇也不错,需要掌握c++/java。硬件上1.就像手机一样在处理器上做整体的电路,比单片机入门难的多,做成技术大牛了不缺钱。2.soc,架构开发等后面会提到
    3.FPGA:就是硬件编程,入门很简单,做深很难,要对时序有非常深的理解和大量的项目开发经验,就算你做的特别好,前景还是不明确。FPGA近年的一大热门就是软件无线电,成本还降不下去,同时AD采样速度目前不够,导致FPGA的应用有限,一般公司都是把它作为一个验证工具比如IC设计上的验证。只会FPGA就业会很窄,也不理想,建议作为工具学习。
    4.DSP:就是算法,你需要一个名牌大学研究生以上学历,同时在算法和数学上有很强的能力。如果做不到,就不用搞了。
    5.IC设计,做微处理器上的soc,前端后端,专用处理器(应该也属于嵌入式领域),入门难,成为牛人更难,对计算机体系结构,微处理器结构,集成电路等等有比较深的认识,然后项目经验大大的有才行。不过国内行情一般,外企招人少,希望今年开始国家的扶持政策能够发挥作用。
    6.微处理器体系结构:偏理论,偏宏观,研究生能够对整个体系结构有个比较浅的了解同时在局部上能够做一点设计工作,博士生能够对整个结构有较深的认识在局部上能设计。现在搞的多的是高性能体系结构,低功耗结构,并行开发等等,因为功耗和并行限制了目前处理器的速度,所以在低功耗和并行上开发有很大的前景,同时基于神经网络的架构处理器,云计算处理器等专用处理器也是目前的一个热点。发展前景很好,但是难度不是一般的大,从中国在架构上做出的贡献在世界上分量很少就可以看出。希望以上能够帮助到你,个人观点,不喜勿喷!

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  • • 同济大学软件学院院长谈嵌入式方向选择 • 时间:2007-01-09 • 嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统用在一些特定专用设备上,通常这些设备的硬件资源(如处理器、存储器等)...
    这个不是我说的!但我感觉应该可以解决你的问题!你看看怎么样? 
    • 同济大学软件学院院长谈嵌入式方向选择 
    • 时间:2007-01-09 
    • 嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统用在一些特定专用设备上,通常这些设备的硬件资源(如处理器、存储器等)非常有限,并且对成本很敏感,有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化,嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3 Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set Top Box)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。 
    嵌入式系统是软硬结合的东西,搞嵌入式开发的人有两类。 
    一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人,他们主要是搞硬件设计,有时要开发一些与硬件关系最密切的最底层软件,如BootLoader、Board Support Package(像PC的BIOS一样,往下驱动硬件,往上支持操作系统),最初级的硬件驱动程序等。他们的优势是对硬件原理非常清楚,不足是他们更擅长定义各种硬件接口,但对复杂软件系统往往力不从心(例如嵌入式操作系统原理和复杂应用软件等)。 
    另一类是学软件、计算机专业出身的人,主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。如果我们学软件的人对硬件原理和接口有较好的掌握,我们完全也可写BSP和硬件驱动程序。嵌入式硬件设计完后,各种功能就全靠软件来实现了,嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件,这占了嵌入式系统的最主要工作(目前有很多公司将硬件设计包给了专门的硬件公司,稍复杂的硬件都交给台湾或国外公司设计,国内的硬件设计力量很弱,很多嵌入式公司自己只负责开发软件,因为公司都知道,嵌入式产品的差异很大程度在软件上,在软件方面是最有"花头"可做的),所以我们搞软件的人完全不用担心我们在嵌入式市场上的用武之地,越是智能设备越是复杂系统,软件越起关键作用,而且这是目前的趋势。 
    从事嵌入式软件开发的好处是: 
    (1) 目前国内外这方面的人都很稀缺。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(例如操作系统级、驱动程序级软件),对软件专业水平要求较高(嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高),而且必须懂得硬件的工作原理,所以非专业IT人员很难切入这一领域;另一方面,是因为这一领域较新,目前发展太快,很多软硬件技术出现时间不长或正在出现(如ARM处理器、嵌入式操作系统、MPEG技术、无线通信协议等),掌握这些新技术的人当然很找。嵌入式人才稀缺,身价自然就高,越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少,根本原因可能是大多数人无条件接触,这需要相应的嵌入式开发板和软件,另外需要有经验的人进行指导开发流程。 
    (2) 与企业计算等应用软件不同,嵌入式领域人才的工作强度通常低一些(但收入不低)。搞企业应用软件的IT企业,这个用户的系统搞完了,又得去搞下一个用户的,而且每个用户的需求和完成时间都得按客户要求改变,往往疲于奔命,重复劳动。相比而言,搞嵌入式系统的公司,都有自己的产品计划,按自己的节奏行事。所开发的产品通常是通用的,不会因客户的不同而修改。一个产品型号开发完了,往往有较长一段空闲时间(或只是对软件进行一些小修补),有时间进行充电和休整。另外,从事嵌入式软件的每个人工作范围相对狭窄,所涉及的专业技术范围就是那些(ARM、RTOS、MPEG、802.11等),时间长了这些东西会越搞越有经验,卖卖老本,几句指导也够让那些初入道者琢磨半年的。若搞应用软件,可能下一个客户要换成一个完全不同的软件开发平台,那就苦了。 
    (3) 哪天若想创业,搞自已的产品,那么嵌入式是一个不错的主意,这可不像应用软件那样容易被盗版。土木学院有一个叫启明星的公司开发出一个好象叫“工程e”的掌上PDA(南校区门口有广告),施工技术人员用该PDA可当场进行土木概预算和其它土木计算,据说销路特好。我认识的某大学老师,他开发的饭馆用的点菜PDA(WinCE平台,可无线连网和上网),据他说销路不错,饭馆点点PDA让客户点菜,多显派头档次。我记得00级2+2班当年有一组同学在学Windows程序设计课程时用VC++设计了一个功能很强的点菜系统做为课程项目,当时真想建议他们将这个软件做成PDA,估计会有些销路(上海火车站南广场的Macdonald便使用很漂亮的PDA给用户点食品,像摸像样的)。这些PDA的硬件设计一般都是请其它公司给订做(这叫“贴牌”:OEM),都是通用的硬件,我们只管设计软件就变成自己的产品了。 
    从事嵌入式软件开发的缺点是: 
    (1) 入门起点较高,所用到的技术往往都有一定难度,若软硬件基础不好,特别是操作系统级软件功底不深,则可能不适于此行。 
    (2) 这方面的企业数量要远少于企业计算类企业。特别是从事嵌入式的小企业数量较多(小企业要搞自己的产品创业),知名大公司较少(搞嵌入式的大公司主要有Intel、Motorola、TI、Philip、Samsung、Sony、Futjtum、Bell-Alcatel、意法半导体、Microtek、研华、华为、中兴通信、上广电等制造类企业)。这些企业的习惯思维方式是到电子、通信等偏硬专业找人。由于我院以前毕业生以企业计算为主,所以我院与这些企业联系相对较少。我院正积极努力,目前已与其中部分公司建立了联系,争取今后能有我院同学到这些企业中实习或就业。 
    (3)有少数公司经常要硕士以上的人搞嵌入式,主要是基于嵌入式的难度。但大多数公司也并无此要求,只要有经验即可。 
    我院同学若学习嵌入式,显然应偏重于嵌入式软件,特别是嵌入式操作系统方面,应是我们的强项。对于搞嵌入式软件的人,最重要的技术显然是(实际上很多公司的招聘广告上就是这样写的): 
    (1) 掌握主流嵌入式微处理器的结构与原理 
    (2) 必须掌握一个嵌入式操作系统 
    (3) 必须熟悉嵌入式软件开发流程并至少做过一个嵌入式软件项目。 
    我院在嵌入式软件方面最重要的课程包括: 
    (1) 嵌入式微处理器结构与应用:这是一门嵌入式硬件基础课程,我院用这门课取代了传统的“微机原理与接口”课程(目前国内已有少部分高校IT专业这样做了,因为讲x86微机原理与接口很难找到实际用处,只为教学而已)。我们说过,嵌入式是软硬件结合的技术,搞嵌入式软件的人应对ARM处理器工作原理和接口技术有充分了解,包括ARM的汇编指令系统。若不了解处理器原理,怎么能控制硬件工作,怎么能写出节省内存又运行高速的最优代码(嵌入式软件设计特别讲究时空效率),怎么能写出驱动程序(驱动程序都是与硬件打交道的)?很多公司招聘嵌入式软件人员时都要求熟悉ARM处理器,将来若同学到公司中从事嵌入式软件开发,公司都会给你一本该设备的硬件规格说明书 (xxx Specification),您必须能看懂其中的内存分布和端口使用等最基本的说明(就像x86汇编一样),否则怎么设计软件。有些同学觉得嵌入式处理器课程较枯燥,这主要是硬件课程都较抽象的原因,等我们的嵌入式实验室10月份建好后,您做了一些实验后就会觉得看得见摸得着。还有同学对ARM汇编不感兴趣,以为嵌入式开发用C语言就足够了。其实不应仅是将汇编语言当成一个程序设计语言,学汇编主要是为了掌握处理器工作原理的。一个不熟悉汇编语言的人,怎么能在该处理器写出最优的C语言代码。在嵌入式开发的一些关键部分,有时还必须写汇编,如Bootloader等(可能还包括BSP)。特别是在对速度有极高要求的场合(如DSP处理器的高速图像采集和图像解压缩),目前主要还要靠汇编写程序(我看到过很多公司是这样做的)。当您在一个嵌入式公司工作时,在查看描述原理的手册时,可能很多都是用汇编描述的(我就遇到过),这是因为很多硬件设计人员只会写或者喜欢用汇编描述,此时您就必须看懂汇编程序,否则软硬件人员可能就无法交流。很多嵌入式职位招聘时都要求熟悉汇编。 
    [小知识] 目前嵌入式处理器常见的有ARM、PowerPC、MIPS、Motorola 68K、ColdFire(冷火)等,但ARM占据了绝对主流(资料说手机中几乎100%都是ARM处理器)。ARM是一个只卖知识产权的公司,目前获得购买了ARM CPU核授权许可的大公司很多,包括Intel、Samsung、Amstel、Motorola、Philip等,他们都在ARM CPU核的基础上进行了一些外围扩展,形成自己的处理器(如Samsung S3C2410,Motorola i.MXL9328等处理器都是采用ARM 9内核,指令一级是相同的)。而众多中小公司又购买了这些处理器,设计了各种各样的开发板,如华恒等国内很多著名嵌入式公司都生产基于Samsung S3C2410的开发板,供最终用户使用或供教学实验。在ARM这个食物链上,ARM公司是大鱼,Intel、Samsung等公司是小鱼,而华恒等则是虾米,最终用户(想我们要采购嵌入式开发板的实验室)则是喂虾米的。Intel早期生产的是低端ARM(Strong ARM,相当于ARM 7),现在转向主要生产高端ARM(即Intel Xscale处理器,相当于ARM 10,主要用在高端PDA上,如HP和DELL生产的PDA都采用Intel Xscale,价格较高)。目前应用最多的是ARM 7和ARM 9两类处理器。 ARM 7较便宜,可跑uclinux(是一个不支持高级内存管理功能的嵌入式Linux系统)、Vxworks、uc/os II等实时操作系统,但因处理器不带内存管理单元MMU(无内存分页和地址映射机制,所以不能使用虚拟内存),所以不能跑Windows CE,另外通用Linux中的某些内存管理功能也不能用在ARM 7上。ARM 9是一个带MMU功能的高端处理器,可跑WinCE或通用Linux的大多数功能。以上是我的一点了解,可能有不对的地方。我们学院正在建设的嵌入式实验室(10月底到货)包括30套ARM 7系统(拟采用Samsung S3C44b0x开发板,主要用于嵌入式处理器结构、嵌入式linux课程实验),10套ARM 9系统(拟采用Samsung S3C2410x开发板,主要用于Windows CE课程建设),每套实验板都配了高速仿真器,价格都很贵(比我们招标的DELL PC还贵),很容易损坏,同学应爱护使用。 
    (2) 嵌入式操作系统类课程 
    除了WinCE的实时性稍差外,大多数嵌入式操作系统的实时性都很强,所以也可称为实时操作系统Real Time Operating System.从事嵌入式的人至少须掌握一个嵌入式操作系统(当然掌握两个更好),这在嵌入式的所有技术中是最为关键的了。目前最重要的RTOS主要包括: 
    第一类、传统的经典RTOS:最主要的便是Vxworks操作系统,以及其Tornado开发平台。Vxworks因出现稍早,实时性很强(据说可在1ms内响应外部事件请求),并且内核可极微(据说最小可8K),可靠性较高等,所以在北美,Vxworks占据了嵌入式系统的多半疆山。特别是在通信设备等实时性要求较高的系统中,几乎非Vxworks莫属。Vxworks的很多概念和技术都和Linux很类似,主要是C语言开发。像Bell-alcatel、Lucent、华为等通信企业在开发产品时,Vxworks用得很多。但Vxworks因价格很高,所以一些小公司或小产品中往往用不起。目前很多公司都在往嵌入式Linux转(听说华为目前正在这样转)。但无论如何,Vxworks在一段长时间内仍是不可动摇的。与Vxworks类似的稍有名的实时操作系统还有pSOS、QNX、Nucleus等RTOS。 
    第二类、嵌入式Linux操作系统:Linux的前途除作为服务器操作系统外,最成功的便是在嵌入式领域的应用,原因当然是免费、开源、支持软件多、呼拥者众,这样嵌入式产品成本会低。Linux本身不是一个为嵌入式设计的操作系统,不是微内核的,并且实时性不强。目前应用在嵌入式领域的Linux系统主要有两类:一类是专为嵌入式设计的已被裁减过的Linux系统,最常用的是uClinux(不带MMU功能),目前占较大应用份额,可在ARM7上跑;另一类是跑在ARM 9上的,一般是将Linux 2.4.18内核移植在其上,可使用更多的Linux功能(当然uClinux更可跑在ARM 9上)。很多人预测,嵌入式Linux预计将占嵌入式操作系统的50%以上份额,非常重要。缺点是熟悉Linux的人太少,开发难度稍大。另外,目前我们能发现很多教材和很多大学都以ucOS/II为教学用实时操作系统,这主要是由于ucOS/II较简单,且开源,非常适合入门者学习实时操作系统原理,但由于ucOS/II功能有限,实用用得较少,所以我院不将其作为教学重点,要学习就应学直接实用的,比如 uClinux就很实用。况且熟悉了Linux开发,不仅在嵌入式领域有用,对开发Linux应用软件,对加深操作系统的认识也有帮助,可谓一举多得。据我所知,目前Intel、Philip都在大搞ARM+LINUX的嵌入式开发,Fujitum则是在自己的处理器上大搞Linux开发。目前在嵌入式Linux领域,以下几个方面的人特别难找,一是能将Linux移植到某个新型号的开发版上;二是能写Linux驱动程序的人;三是熟悉Linux内核裁减和优化的人。我院在该嵌入式Linux方面的课程系列是:本科生操作系统必修课,然后是Linux程序设计选修课,最后是嵌入式Linux系统选修课。我院在Linux方面目前已有较强力量,魏老师和张老师熟悉Linux开发,金老师和唐老师熟悉Linux系统管理。 
    第三类、 Windows CE嵌入式操作系统:Microsoft也看准了嵌入式的巨大市场,MS永远是最厉害的,WinCE出来只有几年时间,但目前已占据了很大市场份额,特别是在PDA、手机、显示仪表等界面要求较高或者要求快速开发的场合,WinCE目前已很流行(据说有一家卖工控机的公司板子卖得太好,以至来不及为客户裁减WinCE)。WinCE目前主要为4.2版(.NET),开发平台主要为WinCE Platform Builder,有时也用EVC环境开发一些较上层的应用,由于WinCE开发都是大家熟悉的VC++环境,所以我院学过Windows程序设计课程的同学都不会有多大难度,这也是WinCE容易被人们接受的原因,开发环境方便快速,微软的强大技术支持,WinCE开发难度远低于嵌入式Linux。对于急于完成,不想拿嵌入式Linux冒险的开发场合,WinCE是最合适了(找嵌入式Linux的人可没那么好找的),毕竟公司不能像学生学习那样试试看,保证开发成功更重要。根据不同的侧重点 ,WinCE还有两个特殊版本,一个是MS PocketPC操作系统专用于PDA上(掌上电脑),另一个是MS SmartPhone操作系统用于智能手机上(带PDA功能的手机),两者也都属于WinCE平台。在PDA和手机市场上,除WinCE外,著名的PDA嵌入式操作系统还有Palm OS(因出现很早,很有名)、Symbian等,但在WinCE的强劲冲击下,Palm和Symbian来日还能有多长?我院可能是全国高校中唯一一家开设专门的"Windows CE嵌入式操作系统"课程的学校,这主要是基于以下原因:我院本身前面便有Windows程序设计课程,同学学过VC++后再学WinCE,非常方便自然,通过学习WinCE同样也可了解嵌入式软件的一般开发过程,对Linux有惧怕心理的同学也很合适。很显然,嵌入式Linux永远不可能替代WinCE,而且将来谁占份额大还很难讲,毕竟很多人更愿意接受MS的平台,就像各国政府都在大力推LINUX已好长时间,但您能看到几个在PC机上真正使用LINUX的用户?据我观察,目前在嵌入式平台上,LINUX是叫得最响,但还是WinCE实际用得更多.嵌入式LINUX可能更多地是一些有长远产品计划的公司,为降低成本而进行长远考虑; 二是微软亚洲研究院对我院WinCE课程的支持计划,我们也很希望将来我院能有同学通过微软的面试去实习。WinCE和多媒体(如MPEG技术)是微软亚洲工程院目前做得较多的项目领域之一,他们很需要精通WinCE的人。 
    总结关于嵌入式操作系统类课程,若您觉得自己功底较深且能钻研下去,则可去学嵌入式Linux;若您觉得自己VC++功底较好且想短平快地学嵌入式开发,则我院的WinCE课程是最好的选择。 
    (3) 嵌入式开发的其它相关软件课程 
    搞嵌入式若能熟悉嵌入式应用的一些主要领域,这样的人更受企业欢迎。主要的相关领域包括: 
    A、数字图像压缩技术:这是嵌入式最重要最热门的应用领域之一,主要是应掌握MPEG编解码算法和技术,如DVD、MP3、PDA、高精电视、机顶盒等都涉及MPEG高速解码问题。为此,我院已预订了一位能开设数字图像处理课程的博士。 
    B、通信协议及编程技术:这包括传统的TCP/IP协议和热门的无线通信协议。首先,大多数嵌入式设备都要连入局域网或Internet,所以首先应掌握TCP/IP协议及其编程,这是需首要掌握的基本技术;其次,无线通信是目前的大趋势,所以掌握无线通信协议及编程也是是很重要的。无结通信协议包括无线局域网通信协议802.11系列,Bluetooth,以及移动通信(如GPRS、GSM、CDMA等)。 
    C、网络与信息安全技术:如加密技术,数字证书CA等。我院有这方面的选修课。 
    D、DSP技术:DSP是Digital Signal Process数字信号处理的意思,DSP处理器通过硬件实现数字信号处理算法,如高速数据采集、压缩、解压缩、通信等。数字信号处理是电子、通信等硬件专业的课程,对于搞软件的人若能了解一下最好。目前DSP人才较缺。如果有信号与系统、数字信号处理等课程基础,对于学习MPEG编解码原理会有很大帮助。 
    (4)嵌入式开发的相关硬件基础 
    对于软件工程专业的学生,从事嵌入式软件开发,像数字电路、计算机组成原理、嵌入式微处理器结构等硬件课程是较重要的。另外,汇编语言、C/C++、数据结构和算法、特别是操作系统等软件基础课也是十分重要的。我们的主要目地是能看懂硬件工作原理,但重点应是在嵌入式软件,特别操作系统级软件,那将是我们的优势。 
    我们的研究生里有些是学电子、通信类专业过来的,有较好的模拟电路和单片机基础,学嵌入式非常合适。嵌入式本身就是从单片机发展过来的,只是单片机不带OS,而现在很多嵌入式应用越来越复杂,以至不得不引入嵌入式操作系统。另外,为追求更高速的信号处理速度,现在在一些速度要求较高的场合,有不少公司是将一些DSP算法,如MPEG压缩解压缩算法等用硬件来实现,这就涉及到HDL数字电路设计技术及其FPGA/IP核实现技术,这方面的人目前市场上也很缺。 
    (5) 题外话 
    另外,能写驱动程序的人目前是非常紧缺的(驱动程序也可归于嵌入式范畴),包括桌面Windows中的DDK开发环境和WDM驱动程序。公司每时每刻都要推出新产品,每一个新产品出来了,要能被操作系统所使用,是必须写驱动程序的。写驱动程序就必须掌握操作系统(如Windows或Linux)的内部工作原理,还涉及到少量硬件知识,难度较大,所以这方面的人很难找。想成为高手的同学,也可从驱动程序方面获得突破。我可说一下自己的经历,三年前我曾短暂地在一家公司写过WinCE驱动程序(正是因为知道这方面的人紧缺,所以才要做这方面的事),尽管那以前从未做过驱动程序,应聘那个职位时正是看准了公司是很难招聘到这方面的人,既然都找不到人,驱动还得有人做,这正是可能有机会切入这一领域的大好机会。面试时大讲自己写过多少万行汇编程序,对计算机工作原理如何清楚,简历中又写着我曾阅读完两本关于Windows Driver Model的两本英文原版书,写过几个小型的驱动程序练习程序(其实根本没写过,我们的同学将来千万不要像我这样,早练就些过硬功夫,就不至于沦落到我这等地步,就不用像我那样去“欺骗”公司了,我这是一个典型的反面教材),居然一切都PASS(当然最重要的是笔试和面试问题还说得过去),这只能说明这一领域找人的困难程度。公司本就未指望找到搞过驱动的人,找个有相关基础的人就算不错了。做了以后,发现也并不是怎样难的。其实搞驱动程序的工作是很舒服的,搞完一个版本就会空一段时间,只有等公司新的芯片推出或新的OS出现后,才需要再去开发新一版驱动,那时有将近一个月时间空闲着在等WinCE .NET Beta版推出,准备将驱动程序升级到CE .NET上,现在在软件学院工作整日忙,无限怀念那段悠闲时光。 
    很巧合,最近本人无意中再次体会到了嵌入式的迷人之处。上周我那用了3年的手机终于不能WORK了。此次更新,除要求有手机常见功能外,最好有MP3功能(现在很多英语听力都有MP3文件),最好有英汉词典,最好还能读WORD文档。最后选了个满足以上条件的最便宜的手机DOPOD 515(斩了我2.2K,但想想这也算自己对嵌入式事业的支持,这样便也想开了),算得上最低档的智能手机了。回来一查,手机的about显示,本手机Processor是ARM,其OS是MS Smartphone(即WinCE .NET 4.2),这么巧合,简直可做为学习嵌入式课程的产品案例了(等我们的WinCE课程开得有声有色后,希望能从微软研究院搞些Smartphone来开发开发)。有OS的手机果然了得,金山词霸、WORD、EXCEL、REGEDIT等居然都有smartphone版的,PC上的MP3、DOC等居然在download时都可被自动转换成smartphone格式,真是爽。完全可用Windows CE自己开发一些需要的程序download到自己的手机上。现在市面销售PDA智能手机火爆,MS总是财源滚滚。但我已发现国产的ARM+LINUX手机出现在市面上,价格只1.2K。 
    要么走ARM+WinCE,要么走ARM+LINUX,要么走ARM+VXWORKS。每个搞嵌入式的人都可选一条路,条条大路通罗马。 
    
    • 来源:嵌入式在线 
    
    
    
    • 嵌入式软件工程师 培训获得政府补助 
    • 嵌入式在线 时间:2007-04-02 
    • 为促进我国服务外包产业健康快速发展,加强行业的能力建设,加大对服务外包人才培养的支持力度,国家商务部门设立“千百十工程”服务外包人才培训资金,并对中国服务外包基地上海示范区(漕河泾开发区)举办的服务外包人才培训予以支持。 
    
    开发区软件园培训中心举办的嵌入式软件工程师培训作为服务外包领域的紧缺人才得到了该专项资金资助,对符合条件的学员提供高额补贴。 
    
    由于在通讯、医疗、航天航空、过程控制等众多领域的广泛应用,被称为PC和因特网之后伟大发明的嵌入式智能,已成为继IT网络技术后又一迅速发展的技术方向。但同其快速发展相比,教育机构技术和培养的相对滞后,使得嵌入式软件人才存在巨大缺口。 
    
    在未来相当长的时间内,嵌入式软件人才都将是企业争夺的目标,嵌入式软件工程师也将是最热门的职业之一。
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  • 近年来随着科技的飞速发展单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应...
  • 单片机的现状即发展前景

    千次阅读 2012-03-11 13:23:55
    计算机系统的发展已明显地朝三个方向发展;这三个方向就是:巨型化,单片化,网络化。以解决复杂系统计算和高速数据处理的仍然是巨型机在起作用,故而,巨 型机在目前在朝高速及处理能力的方向努力。单片机在出现时...

    我想对了学习单片机的人而言,肯定都想知道单片机目前的发展现状啊,据此来给自己指定学习目标吧,今天我搜集了一些单片机的发展现状,希望对大家有帮助,^ ^.

    计算机系统的发展已明显地朝三个方向发展;这三个方向就是:巨型化,单片化,网络化。以解决复杂系统计算和高速数据处理的仍然是巨型机在起作用,故而,巨 型机在目前在朝高速及处理能力的方向努力。单片机在出现时,Intel公司就给其单片机取名为嵌入式微控制器(embedded microcontroller)。单片机的最明显的优势,就是可以嵌入到各种仪器、设备中。这一点是巨型机和网络不可能做到的。

    在本文,介绍单片机的最新技术进步,包括数字单片机的工艺及技术,模糊单片机的工艺及技术,单片机的可靠性技术,以及以单片机为核心的嵌入式系统。

    数字单片机的技术发展

    数字单片机的技术进步反映在内部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上。在这几方面,较为典型地说明了数字单片机的水平。在目前,用户对单片机的需要越来越多,但是,要求也越来越高。下面分别就这四个方面说明单片机的技术进步状况。

    1、 内部结构的进步

    单片机在内部已集成了越来越多的部件,这些部件包括一般常用的电路,例如:定时器,比较器,A/D转换器,D /A转换器,串行通信接口,Watchdog电路,LCD控制器等。

    有 的单片机为了构成控制网络或形成局部网,内部含有局部网络控制模块CAN。例如,Infineon公司的C 505C,C515C,C167CR,C167CS-32FM,81C90;Motorola公司的68HC08AZ 系列等。特别是在单片机C167CS-32FM中,内部还含有2个CAN。因此,这类单片机十分容易构成网络。特别是在控制,系统较为复杂时,构成一个控 制网络十分有用。

    为了能在变频控制中方便使用单片机,形成最具经济效益的嵌入式控制系统。有的单片机内部设置了专门用于变频控制的脉宽 调制控制电路,这些单片机有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列;Motorola 公司的MC68HC08MR16、MR24等。在这些单片机中,脉宽调制电路有6个通道输出,可产生三相脉宽调制交流电压,并内部含死区控制等功能。

    特 别引人注目的是:现在有的单片机已采用所谓的三核(TrCore)结构。这是一种建立在系统级芯片(System on a chip)概念上的结构。这种单片机由三个核组成:一个是微控制器和DSP核,一个是数据和程序存储器核,最后一个是外围专用集成电路(ASIC)。这种 单片机的最大特点在于把DSP和微控制器同时做在一个片上。虽然从结构定义上讲,DSP是单片机的一种类型,但其作用主要反映在高速计算和特殊处理如快速 傅立叶变换等上面。把它和传统单片机结合集成大大提高了单片机的功能。这是目前单片机最大的进步之一。这种单片机最典型的有Infineon公司的 TC10GP;Hitachi公司的SH7410,SH7612等。这些单片机都是高档单片机,MCU都是32位的,而DSP采用16或32位结构,工作 频率一般在60MHz以上。

    2、 功耗、封装及电源电压的进步

    现在新的单片机的功耗越来越小,特别是很多单片机都设 置了多种工作方式,这些工作方式包括等待,暂停,睡眠,空闲,节电等工作方式。Philips公司的单片机P87LPC762是一个很典型的例子,在空闲 时,其功耗为1.5 mA,而在节电方式中,其功耗只有0.5mA。而在功耗上最令人惊叹的是TI公司的单片机MSP430系列,它是一个 16位的系列,有超低功耗工作方式。它的低功耗方式有LPM1、LPM3、LPM4三种。当电源为3V时,如果工作于 LMP1方式,即使外围电路处于活动,由于CPU不活动,振荡器处于1~4MHz,这时功耗只有50?A。在LPM3 时,振荡器处于32kHz,这时功耗只有1.3?A。在LPM4时,CPU、外围及振荡器32kHz都不活动,则功耗只有0.1?A。

    现 在单片机的封装水平已大大提高,随着贴片工艺的出现,单片机也大量采用了各种合符贴片工艺的封装方式出现,以大量减少体积。在这种形势 中,Microchip公司推出的8引脚的单片机特别引人注目。这是PIC12CXXX系列。它含有0.5~2K程序存储器,25~128字节数据存储 器,6个I/O端口以及一个定时器,有的还含4道A/D ,完全可以满足一些低档系统的应用。扩大电源电压范围以及在较低电压下仍然能工作是今天单片机发展的目标之一。目前,一般单片机都可以在3.3~5.5V 的条件下工作。而一些厂家,则生产出可以在2.2~6V的条件下工作的单片机。这些单片机有Fujitsu公司的 MB89191~89195,MB89121~125A,MB89130系列等,应该说该公司的F2MC-8L系列单片机绝大多数都满足2.2~6V的工 作电压条件。而TI公司的MSP430X11X系列的工作电压也是低达2.2V的。

    3、 工艺上的进步

    现在的单片机基本上采用CMOS技术,但已经大多数采用了0.6?m以上的光刻工艺,有个别的公司,如Motorola公司则已采用0.35?m甚至是0.25?m技术。这些技术的进步大大地提高了单片机的内部密度和可靠性。

    以单片机为核心的嵌入式系统

    单 片机的另外一个名称就是嵌入式微控制器,原因在于它可以嵌入到任何微型或小型仪器或设备中。目前,把单片机嵌入式系统和Internet连接已是一种趋 势。但是,Internet一向是一种采用肥服务器,瘦用户机的技术。这种技术在互联上存储及访问大量数据是合适的,但对于控制嵌入式器件就成了"杀鸡用 牛刀"了。要实现嵌入式设备和Int ernet连接,就需要把传统的Internet理论和嵌入式设备的实践都颠倒过来。为了使复杂的或简单的嵌入式设备,例如单片机控制的机床、单片机控制 的门锁,能切实可行地和Internet连接,就要求专门为嵌入式微控制器设备设计网络服务器,使嵌入式设备可以和Internet相连,并通过标准网络 浏览器进行过程控制。

    目前,为了把单片机为核心的嵌入式系统和Internet相连,已有多家公司在进行这方面的较多研究。这方面较为典型的有emWare公司和TASKING公司。

    EmWare 公司提出嵌入式系统入网的方案--EMIT技术。这个技术包括三个主要部分:即emMicro, emGateway和网络浏览器。其中,emMicro是嵌入设备中的一个只占内存容量1K字节的极小的网络服务器; emGateway作为一个功能较强的用户或服务器,它用于实现对多个嵌入式设备的管理,还有标准的Internet 通信接入以及网络浏览器的支持。网络浏览器使用emObjicts进行显示和嵌入式设备之间的数据传输。

    如果嵌入式设备的资源足够,则 emMicro和emGateway可以同时装入嵌入式设备中,实现Inter net的直接接入。否则,将要求emGateway和网络浏览器相互配合。EmWare的EMIT软件技术使用标准的 Internet协议对8位和16位嵌入式设备进行管理,但比传统上的开销小得多。

    目前,单片机应用中提出了一个新的问题:这就是如何使8位、16位单片机控制的产品,也即嵌入式产品或设备能实现和互联网互连?

    TASKING 公司目前正在为解决这个问题提供了途径。该公司已把emWare的EMIT软件包和有关的软件配套集成,形成一个集成开发环境,向用户提供开发方便。嵌入 互联网联盟ETI(embed the Internet Consortium)正在紧密合作,共同开发嵌入式Internet的解决方案。在不久将会有成果公布。

    单片机应用的可靠性技术发展

    在单片机应用中,可靠性是首要因素为了扩大单片机的应用范围和领域,提高单片机自身的可靠性是一种有效方法。近年来,单片机的生产厂家在单片机设计上采用了各种提高可靠性的新技术,这些新技术表现在如下几点:

    1、 EFT(Ellectrical Fast Transient)技术

    EFT 技术是一种抗干扰技术,它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时,其波形上会迭加各种毛刺信号,如果使用施密特电路对其整形,则毛刺会成为触发信号干扰 正常的时钟,在交替使用施密特电路和RC滤波电路时,就可以消除这些毛否则令其作用失效,从而保证系统的时钟信号正常工作。这样,就提高了单片机工作的可 靠性。Motorola公司的 MC68HC08系列单片机就采用了这种技术。

    2、 低噪声布线技术及驱动技术

    在传 统的单片机中,电源及地线是在集成电路外壳的对称引脚上,一般是在左上、右下或右上、左下的两对对称点上。这样,就使电源噪声穿过整块芯片,对单片机的内 部电路造成干扰。现在,很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样,不仅降低了穿过整个芯片的电流,另外还在印制电路板上容易布置去耦电 容,从而降低系统的噪声。

    现在为了适应各种应用的需要,很多单片机的输出能力都有了很大提高,Motorola公司的单片机I/O口的 灌拉电流可达8mA以上,而Microchip公司的单片机可达25mA。其它公司:AMD,Fujitsu,NEC ,Infineon,Hitachi,Ateml,Tosbiba等基本上可达8~20mA的水平。这些电流较大的驱动电路集成到芯片内部在工作时带来了 各种噪声,为了减少这种影响,现在单片机采用多个小管子并联等效一个大管子的方法,并在每个小管子的输出端串上不同等效阻值的电阻,以降低di/dt,这 也就是所谓"跳变沿软化技术",从而消除大电流瞬变时产生的噪声。

    3、 采用低频时钟

    高频外时钟是噪声源之一,不仅 能对单片机应用系统产生干扰,还会对外界电路产生干扰,令电磁兼容性不能满足要求。对于要求可靠性较高的系统,低频外时钟有利于降低系统的噪声。在一些单 片机中采用内部琐相环技术,则在外部时钟较低时,也能产生较高的内部总线速度,从而保证了速度又降低了噪声。Motorola公司的MC68HC08系列 及其1 6/32位单片机就采用了这种技术以提高可靠性。

    结束语

    单片机在目前的发展形势下,表现出几大趋势:

    ·可靠性及应用越来越水平高和互联网连接已是一种明显的走向。

    ·所集成的部件越来越多;NS(美国国家半导体)公司的单片机已把语音、图象部件也集成到单片机中,也就是说,单片机的意义只是在于单片集成电路,而不在于其功能了;如果从功能上讲它可以讲是万用机。原因是其内部已集成上各种应用电路。

    ·功耗越来越低和模拟电路结合越来越多。

    随着半导体工艺技术的发展及系统设计水平的提高,单片机还会不断产生新的变化和进步,最终人们可能发现:单片机与微机系统之间的距离越来越小,甚至难以辨认。

     

    本文转自:

    单片机发展现状即发展前景

    http://www.zhongsou.net/%E5%8D%95%E7%89%87%E6%9C%BA/news/8482502.html



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