1.2.2 嵌入式通信系统的发展现状
随着信息化、网络化、智能化的发展,嵌入式系统技术也获得了广泛的发展空间。从20世纪90年代起,嵌入式技术全面展开,已经成为通信和消费类产品的共同发展方向。在通信领域,数字技术正在全面取代模拟技术,DAB(数字音频广播)也发展成熟。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。在个人领域,嵌入式产品主要是个人使用作为个人移动设备的数据处理和通信软件,如4G手机,不仅可以实现可视接听电话,还可以看电视、上网等。由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面,其以GUI屏幕为中心的多媒体界面给人很大的亲和力。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及传输彩色图形图像成为现实。
目前,很多PDA在显示屏幕上已经实现汉字写入、短消息语音发布,应用范围日益广阔对于企业专用解决方案,如物流管理、条码扫描、移动信息采集等,小型手持嵌入式系统将发挥巨大作用。在自动控制领域,用于ATM机、自动售货机、工业控制等专用设备和移动通信设备、GPS、娱乐相结合,嵌入式系统同样可以发挥巨大的作用。
所有上述产品,都离不开嵌入式系统技术。随着嵌入式技术的发展,嵌入式平台在通信领域也得到了广泛的应用。硬件方面,不仅有各大公司的微处理器芯片,还有用于学习和研发的各种配套开发包。目前低层系统和硬件平台经过若干年的研究,已经相对比较成熟,实现各种功能的芯片应有尽有。而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。从软件方面讲,也有相当部分的成熟软件系统。国外商品化的嵌入式实时操作系统,已进入我国市场的有WindRiver、Microsoft、QNX和Nuclear等产品。我国自主开发的嵌入式系统软件产品有科银(CoreTek)公司的嵌入式软件开发平台Delta System、中科院推出的Hopen嵌入式操作系统等。同时由于是研究热点,我们可以在网上找到各种各样的免费资源,从各大厂商的开发文档,到各种驱动程序,程序源代码程序、甚至很多厂商还提供微处理器的样片。这对于从事这方面的研发人员无疑是个资源宝库。对于软件设计来说,不管是上手还是进一步开发,相对来说都比较容易。这就使得很多生手能够比较快地进入研究状态,利于发挥大家的积极创造性。
随着因特网的迅速普及和电信业务的持续增长,通信设备的重要性也不断提升。这些设备用于网络的各个部分,如手持的PDA、复杂的中心局交换机等。绝大多数通信设备都有健全的通信软件功能,用于和其他设备及网络管理器等控制实体进行通信。
如果基于UNIX或Windows等桌面操作系统来开发这类通信设备,不得不受到优先级、时间片调度等因素的制约,不仅会导致数据包延迟处理,还要与其他应用程序共享资源。这对于需要高稳定性和高数据吞吐量的通信设备而言是致命缺陷。因而当今各厂商基本上都采用专用的嵌入式系统开发通信设备。这类专用系统具有以下特征:运行于实时操作系统,存储器资源有限,磁盘空间有限或无磁盘,通过终端或以太网口控制,有硬件加速能力。