嵌入式技能生长迅猛开源Linux操纵体系受青睐（上）

近几年，随着软件、硬件技能的进步及市场的驱动，嵌入式体系应用越来越遍及。嵌入式处理惩罚器、嵌入式操纵体系及嵌入式体系的应用范畴都出现了新变革及新的生长趋势，如：多核技能、嵌入式Linux、嵌入式互联网应用等。本次论坛我们约请了多位来自嵌入式体系提供商的专业人士，他们就这些新变革、生长趋势给出了本身的风雅解读。
■ 本日电子：嵌入衰落处理惩罚器作为嵌入式体系的内核器件，对嵌入式配置的性能起着关键作用。在嵌入衰落处理惩罚器范畴，您以为近几年出现了哪些新技能？嵌入衰落处理惩罚器有哪些生长方向？

MIPS科技公司市场总监Mark Throndson：横向技能，像32位微控制器和FPGA将随着遍及应用连续走向繁荣。对付FPGA，小批量的产品更为得当。对付大批量的垂直应用，我们将看到像在数字电视的SoC上集成MIPS处理惩罚器那样连续采取定制ASIC。

不管业务模式怎样，多核便是如许。摩尔定律不克不及为来日诰日的嵌入式应用连续提供增长裕量，尤其是在融合的斲丧电子配置。在这些配置中，性能请求不停在不绝增长。多核可以并行多项事变并低落功耗。我们的MIPS32 1004K同等多处理惩罚体系中的多线程使多核办理方案越发有效。

软件工程本钱每年都在以约莫20%～25%的速率递增，而高出50%的计划本钱都是在90nm及以下的软件。这种趋势意味着公司必须更多地利用标准IP核来保持竞争上风。越来越多的软件还意味着强大的调试东西非常紧张。在线仪器尤其紧张，由于它可改进深层子体系及其接口的可视性。没有这种可视性，计划职员就无法餍足本钱和上市时间的请求。

赛灵思亚太区市场与应用总监张宇清:嵌入衰落处理惩罚器是嵌入式体系的内核器件。根据用途，可分为以下四种：嵌入衰落控制器（MCU），嵌入衰落处理惩罚器（EMPU），嵌入式DSP处理惩罚器（DSP）和嵌入式片上体系（SOC）。嵌入衰落处理惩罚器市场已成为众家必争之地,有如近来英特尔Atom处理惩罚器将与ARM在嵌入式范畴正面辩论。英特尔盼望进一步低落Atom处理惩罚器本钱，也意味着该公司试图从斲丧性电子、嵌入式、手持式与当红的Netbook等四个范畴，吸引更多客户。

Microchip高性能单片机部产品营销经理Lucio Di Jasio：出于对技能的慎重，嵌入式控制市场较之个人私家计算机业始终略显守旧。举例来说，嵌入式控制应用服从5V技能，因而几年来应用的体积始终不尽如人意。近来，如许的环境大有变动。3V及更低电压的技能险些已经广泛全部的应用范畴，只有一部分汽车应用仍采取5V技能。采取较低的电压促使应用体积的缩小，进而可以进步集成度。8位单片机范畴已经产生了翻江倒海的变革。如今，对付8位单片机而言,带有128KB闪存，既具有种类繁多的传统数字和模仿外设（定时器、PWM和ADC等）,又能提供以太网和全速USB接口,已经不是什么稀罕事了，而在已往这些每每是大很多的架构才有的“专利”。16位范畴也经历了雷同的变革，在较为传统的单片机架构中融入了DSP成果（这种新的器件称为DSC，即数字信号控制器），从而实现更高的性能，而价位又是大多数高级电机控制和数控电源应用包袱得起的。然而，近来两年最底子的创新当属32位单片机这一旨在餍足最小型嵌入式控制应用而计划的新产品，32位单片机不但经济高效并且易于利用。

麦克泰公司董事长何小庆:嵌入式处理惩罚器和微控制器（MCU）的边界变得含糊，二者体系架构都在向着ARM、X86 SoC生长，处理惩罚本领已经靠近桌面计算机；嵌入式处理惩罚器的功耗越来越低，将来嵌入式智能装置可以长效和不停止地运行，超低功耗处理惩罚器和技能生长空间很大；互联网将变化传统嵌入式处理惩罚器计划和应用，面向互联网和Web2.0的嵌入式处理惩罚器将大有可为。

■ 本日电子：嵌入式操纵体系是嵌入式配置与用户交换的接口，如今有哪些主流的嵌入式操纵体系？您比较看好哪些操纵体系的生长？

MIPS科技公司副总裁Rick Leatherman：SoC的操纵体系请求最初是由小占位空间的及时操纵体系（RTOS）提供的，如ThreadX、Integrity、VxWorks、Nucleus和QNX等。随着斲丧电子的需求，如机顶盒、DVD和数字电视及其成果的不绝扩展，作为嵌入操纵体系的Linux开始得到青睐。在小占位空间RTOS仍在遍及采取的同时，Linux敏捷增长，现已成为斲丧产品范畴最遍及采取的操纵体系。由于对潜伏的Linux应用没有限定，大多数的阐发师以为在可以预见的将来它将成为重要的操纵体系。

MIPS架构不停得到了最杰出的小占位空间的及时操纵体系的遍及支持。随着Linux越来越多得到市场承认，很明显MIPS架构是天作之合，必须记取MIPS架构最初是为运行UNIX而计划的，Linux是UNIX的嫡系后代。MIPS架构确实是美满的Linux引擎。

张宇清:主流的嵌入式操纵体系有Windows CE、Symbian、嵌入式Linux、VxWorks、uC/OS等。如今种种嵌入式Linux操纵体系正敏捷生长，已经形成了能与Windows CE等嵌入式操纵体系举行有力竞争的场合场面。嵌入式Linux操纵体系的敏捷崛起，重要由于人们对自由软件的渴望与嵌入式体系应用的特制性，请求提供体系源码层次上的支持，而嵌入式Linux正适应了这一需求，它不但具有开放源代码、体系内核小、服从高、内核网络布局完备的有点，且淘汰后的体系很适于如信息家电等嵌入式体系的开辟。嵌入式Linux操纵体系的产品化及可靠性是如今受制约的一个紧张因素。

Windows CE是一个较具代表性的、由桌面操纵体系演变而成的及时嵌入式操纵体系。固然提供了较为强大的雷同于桌面操纵体系的成果，但针对嵌入式体系的特性与特性而言，Windows CE显得鸠拙且在内核布局的计划中并未思量适应体系的高度可淘汰性的请求。以VxWorks为代表的传统嵌入式操纵体系是应用最遍及、市场占据率较具上风的几个体系，它们是专门为嵌入衰落处理惩罚器计划的高模块化、高性能的及时操纵体系，遍及应用于高科技产品中，包括斲丧电子配置、产业主动化、无线通讯产品、医疗仪器、数字电视与多媒体配置，具有很好的寂静性、容错性以及体系机动性。固然它们都提供专有的API接口，但是缺乏应用的高效性，网络连接成果较差，体系映射用步伐开辟支持相对较弱。对如今巨大的、网络化的、多处理惩罚器的嵌入式体系的很多应用必要而言，它已显得力不从心。

随着硬件技能、应用需求和开辟需求的变革，如，微电子技能：芯片的集成技能和片上体系；强及时、高可靠应用需求：飞机、火箭控制等；开辟需求：信息家电等，必要越来越多的研究和计划职员参加嵌入体系的开辟，好像台式系同一样嵌入体系必要利用方便、成果强大的开辟体系，嵌入操纵体系也必要支持面向东西和可重用等技能。
 
Lucio Di Jasio：如今，这一市场仍可分为两部分。一方面，存在大量相对高真个应用，它们具备运行及时操纵体系（大概是Windows CE或一个Linux衍生体系）所需的资源。只管这些操纵体系已被压缩至一度被以为不可思议的小尺寸（2～4MB），但是这个大小对付依赖8位和16位单片机来切合其预算的嵌入式控制应用来说，仍旧是巨大而遥不可及的。

我个人私家以为最故意思的生长来自下面提及的另一个方面。GNU编译器及一些兼容的GNU“东西链”（由一些16位和32位单片机的编译器和函数库提供）的利用开创了如许的先河：使得嵌入式控制体系的计划职员有机遇实行编写开放式源代码；就像潘多拉的盒子，一旦打开就很难合上并重新置于一旁。但是，当今的很多开放式源代码都是针对Linux操纵体系编写的，正由于云云，人们才计划了以当代16位和32位单片机架构（见上一个题目）为目标的新一代RTOS来模仿Linux的一些成果。这些RTOS切合POSIX标准（比方，Rowebots公司的UNISON），其代码尺寸比真正的Linux小一个数量级。Micrium uC/OS-II也值得一提，它切合MISRA C标准，提供兼容OSEK的模块和极大的安置库，乃至可以用在对寂静性请求很高的应用中。

运用雷同于用在开放式源代码方面的要领，另有一种奇怪而风趣的行销模式：通过提供完全免费的根本RTOS平台（完备的源代码）来吸引新一代嵌入式控制计划职员，这是如今非常盛行的做法。从freeRTOS的名称不丢脸出，上述RTOS平台正属于这一类。您大概已经预计到了，免费的RTOS无法提供充足的支持。您必须依赖于论坛，究竟上是依赖于团体提供的资助和发起。对付那些必要专业支持的用户，则可以轻松地将该免费版本升级至称为SafeRTOS的收费版本。升级后的版本不但通过了颠末认证的寂静性测试并且切合IEC 61508标准，还使您可以或许全天候访问专家和研发职员团队。

何小庆:嵌入式操纵体系依然出现百花齐放的态势，以Linux为代表的开源操纵体系的应用渐渐成熟和稳固，在斲丧电子产品上上风很大；种种私有的嵌入式操纵体系在针对汽车、军事、无线传感网、智能卡等行业依然占据紧张职位地方；面向移动互联网装置、面向寂静的嵌入式操纵体系将大有前程。

Lantronix亚太区贩卖经理欧竟成:越来越多的工程师利用的嵌入式Linux办理方案的缘故起因如下：1.客户可以很容易地得到嵌入式Linux。2.由于它是一个开放source，客户有更多的控制on low level。3.有很多第三者提供source code。但是，工程师利用嵌入式Linux时必要细致操纵体系和硬件兼容性题目，这大概导致工程师的包袱，由于他们更专注于开辟应用层。因此，一些客户开始探求全面办理方案的嵌入式体系，这意味着硬件+操纵体系，这资助他们收缩开辟时间。

风河中国区总经理韩青：从总的生长趋势来看，嵌入式操纵体系正在大范围地从各产品厂商自行开辟和维护的in-house操纵体系向贸易级RTOS的变化。智能化、网络化是当今电子配置生长最紧张的趋势。这种趋势给配置软件带来的最大挑衅便是开辟本钱和巨大度激增，以致对付任意一家企业，利用本身in-house的嵌入式操纵体系底子不大概适应市场竞争的需求和压力。与此同时，Linux正在成为嵌入式软件平台的紧张选择，由于免费且开放源代码，不但明显低落了嵌入式操纵体系的利用本钱，并且可以从遍及的开放源代码社区得到丰富的资源。不过，与此同时所孕育产生的新题目便是：开放源码社区所得到的种种资源质量怎样鉴定和把关？浩繁源头怎样实现标准化？因此，嵌入式Linux平台的标准化成为其顺利生长的关键。