*誕生之路

　　（一）嵌入式系統(tǒng)發(fā)展

　　嵌入式軟件是嵌入式系統(tǒng)的重要組成部分，所以，談嵌入式軟件的應(yīng)用及發(fā)展自然就不能不提及嵌入式系統(tǒng)。

　　嵌入式系統(tǒng)核心理念就是把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)嵌入到特定對象體系中，實(shí)現(xiàn)智能化控制。

　　如今，嵌入式系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。硬件包括微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和I／O端口、圖形控制器等；軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件（OS）、支撐軟件、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序嵌入式系統(tǒng)按形態(tài)依次可分為設(shè)備級(jí)（工控機(jī)）、板級(jí)（單板、模塊）、芯片級(jí)（MCU、SoC）。其中，芯片技術(shù)含量也是越來越高，尤其是SOC（芯片上系統(tǒng)）更是跟半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展息息相關(guān)。每當(dāng)半導(dǎo)體制程技術(shù)前進(jìn)一步（如:從90nm到65nm），同等尺寸的SOC能夠?qū)崿F(xiàn)性能和功能都會(huì)有很大提升。

　　嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，但由于其特定的應(yīng)用定位，面向眾多特定對象系統(tǒng)，因此有別于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　　發(fā)展初期，人們勉為其難地將通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改裝，在大型設(shè)備中實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用。然而，面對眾多的對象系統(tǒng)（如:家用電器、手機(jī)、工控單元、MP3）特等需求，有的出于體積、可靠性等原因根本無法嵌入通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有的即使能嵌入，成本、專業(yè)性應(yīng)用也無法滿足需求，況且嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展方向完全不同因此，嵌入性、專業(yè)性、系統(tǒng)性的特點(diǎn)決定了嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展方向，嵌入式系統(tǒng)必須走獨(dú)立發(fā)展道路。

　　（二）軟件導(dǎo)入

　　嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立道路就是芯片化道路，終發(fā)展成將計(jì)算機(jī)做在一個(gè)芯片上，從而開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)時(shí)代，軟件導(dǎo)入也從而成為一種必然的思路。

　　究其原因，是因?yàn)閱纹瑱C(jī)終是依靠程序來實(shí)現(xiàn)功能應(yīng)用的，程序是可以修改的。

　　通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是其他器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的，這正好是軟件可以做的事情。

　　由于嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的，嵌入式CPU與通用型的不同就是嵌入式CPU大多工作在為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，它通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點(diǎn)。所以，這需要在設(shè)計(jì)時(shí)盡量把通用CPU中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨于小型化。

　　另外，考慮到嵌入式系統(tǒng)的硬件必須爭在同樣的硅片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能。因此，不可能像PC機(jī)那樣，無限提供更高速度、大內(nèi)存，有時(shí)更需考慮成本因素。所以，軟件也必須高效率地設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余，這樣才能在具體應(yīng)用中對處理器的選擇更具有競爭力。

　　此外，由于單片機(jī)對成本是敏感的，所以目前占統(tǒng)治地位的軟件還是匯編語言，它是除了二進(jìn)制機(jī)器碼以上的語言了，就是單片機(jī)通常沒有家用計(jì)算機(jī)那樣的CPU，也沒有像硬盤那樣的海量存儲(chǔ)設(shè)備。一個(gè)可視化語言編寫的小程序里面即使只有一個(gè)按鈕，也會(huì)達(dá)到幾十K。對于PC的硬盤來講沒什么，可是對于單片機(jī)來講是不能接受的。單片機(jī)在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。

　　類似道理，如果把巨型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件拿到普通PC上來運(yùn)行，普通PC的也是承受不了的。

　　鑒于嵌入式系統(tǒng)具有許多不同于普通PC的特點(diǎn)和要求，軟件的植入就成為嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的必然要求。特別是隨著終端設(shè)備功能的增多和豐富，系統(tǒng)的復(fù)雜程度加大，越來越需要嵌入式軟件在整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮核心的管理作用。

　　*看得見的成長

　　嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，已成為軟件體系的重要組成部分。

　　嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品正不斷滲透各個(gè)行業(yè)，嵌入式軟件作為包含在這些硬件產(chǎn)品中的特殊軟件形態(tài)，其產(chǎn)業(yè)增幅不斷加大，而且在整個(gè)軟件產(chǎn)業(yè)的比重日趨提高。

　　2003年中國嵌入式軟件市場規(guī)模達(dá)到190億元人民幣，2005年則為308.5億元，預(yù)計(jì)到2006年，嵌入式軟件市場規(guī)模將達(dá)到432.5億元。

　　通信、數(shù)字電視、汽車、信息家電等行業(yè)的巨大智能化裝備需求拉動(dòng)了嵌入式軟件及系統(tǒng)的發(fā)展。

　　與傳統(tǒng)的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同，嵌入式系統(tǒng)面向特定應(yīng)用領(lǐng)域，根據(jù)應(yīng)用需求定制開發(fā)，并隨著智能化產(chǎn)品的普遍需求滲透到各行各業(yè)。

　　隨著硬件技術(shù)的不斷革新，硬件平臺(tái)的處理能力不斷增強(qiáng)，硬件成本不斷下降，嵌入式軟件已成為產(chǎn)品的數(shù)字化改造、智能化增值的關(guān)鍵性、帶動(dòng)性技術(shù)。

　　到2008年，嵌入式軟件產(chǎn)品將達(dá)到78億美元的市場規(guī)模。

　　*未來趨勢

　　嵌入式軟件的主要應(yīng)用領(lǐng)域有手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及通訊設(shè)備、信息家電、汽車電子、工業(yè)控制、MP3、DC、DV等。在未來幾年內(nèi)，嵌入式軟件的發(fā)展趨勢如下：

　　（一）手機(jī)市場勢頭迅猛

　　手機(jī)是嵌入式軟件的應(yīng)用領(lǐng)域，占一半以上份額，尤其是3G的即將啟動(dòng)，智能手機(jī)的迅猛發(fā)展都為嵌入式軟件提供了巨大的市場機(jī)會(huì)。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年智能手機(jī)銷售量達(dá)到527萬臺(tái)，并將在隨后3年內(nèi)保持50%以上的平均增長率，預(yù)計(jì)2008年會(huì)達(dá)到1764萬臺(tái)。未來5年內(nèi)，中國智能手機(jī)占整個(gè)手機(jī)市場的份額將會(huì)從目前的6%多一點(diǎn)迅速提升到20%左右。

　　作為保障智能手機(jī)功能順利實(shí)現(xiàn)的支撐性軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，市場前景十分廣闊。

　　其中，支撐性軟件主要有協(xié)議棧軟件、驅(qū)動(dòng)程序等，協(xié)議棧是手機(jī)軟件復(fù)雜的部分，它的復(fù)雜性在于它和基帶及應(yīng)用處理芯片的設(shè)計(jì)密切相關(guān)。通常情況下，只有具備芯片設(shè)計(jì)能力的企業(yè)才可能開發(fā)協(xié)議棧。

　　嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)目前已經(jīng)從研究領(lǐng)域向廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，各種嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品紛紛涌現(xiàn)，尤其是對移動(dòng)數(shù)據(jù)處理和管理需求的不斷提高，特別要滿足備份恢復(fù)、復(fù)制與同步、安全性和系統(tǒng)快速啟動(dòng)等的要求。而智能手機(jī)的嵌入式操作系統(tǒng)主要有Symbian、Windows Mobile、Linux、Palm等。2005年他們在中國市場的份額見圖3。

　　其中，Symbian由于有諾基亞、索尼愛立信等大手機(jī)廠商的支持，份額不會(huì)有太大波動(dòng);Windows Mobile由于脫胎于PC界面，且與PC軟件兼容性好，隨著軟件更加完善和微軟的大力推廣，市場份額會(huì)逐漸擴(kuò)大。

　　而Linux基于成本優(yōu)勢，獲得了摩托羅拉的青睞，并且芯片廠商德州儀器等也支持該操作系統(tǒng)，因此，份額不會(huì)有太大波動(dòng)。Palm操作系統(tǒng)由于初是為PDA所設(shè)計(jì)開發(fā)，因此，拓展性不強(qiáng)，會(huì)逐漸萎縮。

　　因此，預(yù)測2008年中國Symbian、Windows Mobile、Linux、Palm的市場份額依次為39%、23%、35%、2%，其他操作系統(tǒng)占1%。

　　，智能手機(jī)的很多常用功能通過嵌入式應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)，如:日程管理、多媒體、手寫識(shí)別、詞典、計(jì)算器等。并且很多新的功能拓展不僅需要新的硬件系統(tǒng)支撐，也需要相應(yīng)應(yīng)用軟件來幫助終實(shí)現(xiàn)。如:GPS功能、DMB功能。

　　智能手機(jī)嵌入式應(yīng)用軟件的未來發(fā)展空間很廣闊，但也面臨免費(fèi)資源和盜版的威脅，如何解決知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題將是智能手機(jī)嵌入式應(yīng)用軟件面臨的關(guān)鍵性問題。

　　（二）網(wǎng)絡(luò)通信增長減緩

　　嵌入式軟件在路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用增長趨緩，但仍不可或缺。

　　嵌入式軟件在路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用主要有:路由器嵌入式協(xié)議軟件、交換機(jī)嵌入式協(xié)議軟件、網(wǎng)絡(luò)防火墻設(shè)備嵌入式協(xié)議軟件、路由器與交換機(jī)設(shè)備嵌入式Web網(wǎng)管應(yīng)用軟件等等。

　　尤其是在網(wǎng)絡(luò)安全重要性日益凸顯的今天，嵌入式安全防范軟件的地位日益重要。

　　（三）信息家電市場規(guī)模擴(kuò)大

　　數(shù)字電視、IPTV電視及機(jī)頂盒將是信息家電領(lǐng)域中嵌入式軟件的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

　　隨著各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程加快，廠商的積極參與，市場規(guī)模將呈現(xiàn)高速發(fā)展，同時(shí)由于數(shù)字電視信息量成倍增加，在圖像壓縮、數(shù)字傳輸、數(shù)字接受、數(shù)字顯示等方面順利實(shí)現(xiàn)不僅需要大量的硬件支持，嵌入式軟件的功用也不可替代，有時(shí)作用更加凸顯，如:中間件和CA系統(tǒng)。

　　（四）汽車電子空間廣闊

　　隨著中國汽車市場的持續(xù)升溫，消費(fèi)者對汽車安全性、穩(wěn)定性以及娛樂性等方面提出越來越高的要求，推動(dòng)了汽車電子快速發(fā)展，也為汽車電子嵌入式軟件提供了廣闊的發(fā)展空間。

　　以車載信息娛樂系統(tǒng)為例，它正由簡單的車載音響系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樨S富多彩的多媒體娛樂中心，這對圖像處理芯片和嵌入式軟件提出新的更高要求的同時(shí)，也帶來新的市場機(jī)會(huì)。

　　汽車電子其他新的應(yīng)用市場快速啟動(dòng)和發(fā)展也給汽車電子嵌入式軟件帶來了巨大發(fā)展機(jī)會(huì)。如:GPS導(dǎo)航、車載藍(lán)牙免提等。

　　（五）工業(yè)控制領(lǐng)域持續(xù)增長

　　在中國工業(yè)控制領(lǐng)域，與國民生產(chǎn)、醫(yī)療、航天、交通相關(guān)的嵌入式應(yīng)用將繼續(xù)快速增長。工業(yè)控制儀表、稅控收款機(jī)、核磁共振儀、飛機(jī)電子系統(tǒng)、交通控制系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域?qū)η度胧綉?yīng)用都有增長性的需求。

　　伴隨著半導(dǎo)體制程技術(shù)進(jìn)步，特征尺寸縮小，集成度的提高，更加復(fù)雜的系統(tǒng)和功能將能通過SOC實(shí)現(xiàn)，SOC將發(fā)揮更大功用，它的發(fā)展將再次推進(jìn)嵌入式軟件與硬件系統(tǒng)進(jìn)一步的融合，基于IP構(gòu)件庫的設(shè)計(jì)技術(shù)將成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主流，IP構(gòu)件庫技術(shù)將造就一個(gè)新興的軟件行業(yè)。

　　在此趨勢下，嵌入式技術(shù)將飛速發(fā)展，快速向各種行業(yè)的深入滲透，在手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及通訊設(shè)備、信息家電、汽車電子、工業(yè)控制、MP3、DC、DV等許多領(lǐng)域發(fā)揮更大功用，嵌入式軟件的市場前景將無限風(fēng)光。