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嵌入式產(chǎn)品設(shè)計

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嵌入式產(chǎn)品設(shè)計范文第1篇

關(guān)鍵詞:競賽;教學(xué);家電產(chǎn)品;設(shè)計實踐

社會需要人才的類型是多樣的,不同類型人才的培養(yǎng)對于教育軟硬件、教學(xué)內(nèi)容、實踐內(nèi)容的要求是不一樣的。家電產(chǎn)品設(shè)計教學(xué)作為高等藝術(shù)設(shè)計教育的重要組成部分,從培養(yǎng)目標的定位,實踐教學(xué)的實施過程、學(xué)生就業(yè)的形勢等方面談?wù)勛约涸诮虒W(xué)過程中對學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的一點看法。

一:制定切合實際的培養(yǎng)目標和任務(wù),讓教學(xué)與市場接軌

在培養(yǎng)目標任務(wù)的定位上,要針對現(xiàn)實情況,貫徹“以就業(yè)為導(dǎo)向”原則,根據(jù)市場需要,生源基礎(chǔ),學(xué)校自身軟硬件條件等制定出相應(yīng)的培養(yǎng)目標,前提是市場中一定崗位需要的人才,自身條件能培養(yǎng)出來的人才,而不能盲目攀高,制定不切實際的培養(yǎng)目標。社會當(dāng)然需要高級設(shè)計人才來引領(lǐng)設(shè)計文化,他們具有較為豐富的人文科學(xué)知識和自然科學(xué)知識,具備一定藝術(shù)修養(yǎng),有很強的設(shè)計藝術(shù)技能,還具備組織協(xié)調(diào)及管理能力等方面的綜合素質(zhì),這應(yīng)該是高等藝術(shù)院校的培養(yǎng)目標,讓教學(xué)與市場接軌。在產(chǎn)品設(shè)計行業(yè),特別是在家電產(chǎn)品設(shè)計行業(yè)中,市場更需要大量有實踐經(jīng)驗的人才,面對剛剛畢業(yè)的大學(xué)生,如何讓這批還沒有走出學(xué)校、或者將要步入社會的學(xué)生,在擇業(yè)與就業(yè)之后,能融入自己的本職工作,適應(yīng)自己的工作崗位。這是學(xué)校在前期制定教學(xué)目標與培養(yǎng)方案時就要考慮并完成的,這樣教學(xué)才能井然有序的進行。同時也為教學(xué)提供了理論參考指南。

在現(xiàn)如今的大工業(yè)發(fā)展形勢下,產(chǎn)品設(shè)計得到空前的重視與保護,家電產(chǎn)品也不例外,大部分的大中型家電生產(chǎn)企業(yè)與設(shè)計公司都提倡原創(chuàng)設(shè)計的創(chuàng)新模式,并組織大量的設(shè)計大賽,主體對象就是大學(xué)在校相關(guān)專業(yè)的在校生,這樣,大量學(xué)生的參與,學(xué)生自身在專業(yè)上也得到了實踐鍛煉,同時也豐富了大賽的內(nèi)容,企業(yè)也有了更多的原創(chuàng)產(chǎn)品選擇,教學(xué)與市場接軌的初級階段也就建立起來了。

二:引入大賽實踐教學(xué),讓學(xué)生和課程教學(xué)“零距離”

在實踐教學(xué)實施上,學(xué)生先在學(xué)校學(xué)習(xí)理論知識和設(shè)計技能,在畢業(yè)前一年或半年到公司實習(xí),如果在校期間實踐技能課開的比較好,能真正緊密聯(lián)系實際,那么在進入實習(xí)單位后通過實際接觸客戶,接觸家電產(chǎn)品設(shè)計案例,跟蹤設(shè)計過程來檢驗在校期間學(xué)習(xí)的知識技能,順理成章的為正式走上工作崗位奠定基礎(chǔ)。相反如果在校期間的實踐技能沒有得到鍛煉,那么在實習(xí)期間則是真正意義上的“重新學(xué)習(xí)”。也就使得部分學(xué)生錯誤地感覺在實踐中才能學(xué)到東西。那么我們在校期間究竟應(yīng)該實踐哪些課程,如何實施實踐課程才能使學(xué)生在將來實際工作中感覺到學(xué)有所用呢?這就需要教育單位在教學(xué)前期要進行大量的市場調(diào)研,針對市場和企業(yè)對產(chǎn)品設(shè)計人才的要求結(jié)合起來,同時也制定教學(xué)內(nèi)容和實踐內(nèi)容的統(tǒng)一性。讓市場的大賽機制與高校產(chǎn)品設(shè)計的教學(xué)機制相結(jié)合,以“實戰(zhàn)”的形式讓學(xué)生對設(shè)計項目全程跟蹤、全程參與。這就要讓老師與學(xué)生主動的去尋找大賽信息,把產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)大賽內(nèi)容有效的融入到課程教學(xué)當(dāng)中,就是說盡可能的讓學(xué)生和產(chǎn)品設(shè)計大賽實踐零距離,學(xué)生是在工作實踐而非模擬實踐。同時也能將整個的家電產(chǎn)品設(shè)計流程與方法得到鞏固,這就會使得學(xué)生不僅在電腦中能做出漂亮的作品,還能在輸出后的到滿意的結(jié)果,實踐的重要意義得以充分體現(xiàn)。

在初期專向?qū)嵺`課中的大賽設(shè)計項目可由老師為主導(dǎo),主要是引導(dǎo)學(xué)生全程參與,把老師自己的設(shè)計經(jīng)驗闡述給學(xué)生,定時總結(jié)設(shè)計案的成敗得失。有些被否定的提案若能經(jīng)過老師的分析總結(jié)也會成為一種好的教材,這樣也能引導(dǎo)學(xué)跳出設(shè)計框框,轉(zhuǎn)換角度,提高批判思維能力等。后一個階段可以由學(xué)生自己嘗試承擔(dān)大賽設(shè)計,學(xué)生可以是個體參與或分組參與,采用競標方案的形式。這樣一方面可以提高學(xué)生的競爭意識,一方面也可以培養(yǎng)團隊協(xié)作精神,這都是將來走上工作崗位后所必須具備的素養(yǎng)。教師在此過程中可以引導(dǎo)學(xué)生確定設(shè)計方向,幫助學(xué)生分析揣摩客戶要求,到逐漸放手鼓勵學(xué)生獨立設(shè)計,僅給學(xué)生提建議,對學(xué)生的設(shè)計案進行評估等。就是逐漸過度到學(xué)生為主導(dǎo),老師起輔助作用,在給大賽組委會送交方案時,可讓學(xué)生分別從創(chuàng)意到制作到方案的應(yīng)用等方面闡述推薦自己的方案,將他們的設(shè)計接受市場的檢驗,這就使的學(xué)生從一開始就按照企業(yè)、市場、以及大賽的要求來做設(shè)計,而非“隨心所欲”的做純表現(xiàn)的設(shè)計。這樣就能使學(xué)生在走上工作崗位后直接或在較短的時間內(nèi)就能承擔(dān)實際工作,這也正是許多用人單位所希望的。

當(dāng)然,這樣的實踐教學(xué)方式需要學(xué)生具備良好的產(chǎn)品設(shè)計理論知識和設(shè)計技能,此階段教學(xué)就是培養(yǎng)學(xué)生利用設(shè)計技能把學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實際中去,如果結(jié)合的好的話,學(xué)生就能形成一定的設(shè)計思維,從而提高自身的操作能力、創(chuàng)造能力。通過實踐,使學(xué)生更加專業(yè),更熟悉市場。

三:構(gòu)建科學(xué)的就業(yè)模式,讓學(xué)生的理論知識與實踐能力同步提高

首先在學(xué)科理論知識的掌握上,這點在產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)的培養(yǎng)目標的定位上可看出,學(xué)生必須具備良好的學(xué)科理論知識,只有在這個層面上打下良好的基石,才有可能在將來的專業(yè)上走的更遠,在更高層次的崗位上工作,這就為學(xué)生將來的發(fā)展提供了可能。其次,在專業(yè)技能表達方面。眼高手低,和眼低手高,二者就是說明創(chuàng)意和技能的關(guān)系,有了好的想法,卻很難有專業(yè)技能表達出來,專業(yè)表達能力的高低更是衡量藝術(shù)設(shè)計學(xué)科學(xué)生的重要尺度。在實踐課程教學(xué)中則應(yīng)把評價標準重點放在強調(diào)專業(yè)技能表達的針對性上,和滿足實踐需要的表達效率上。另外,應(yīng)積極鼓勵學(xué)生參加各類產(chǎn)品設(shè)計競賽、特別是在家電產(chǎn)品設(shè)計課程的教學(xué)過程中,提倡學(xué)生加大量的家電產(chǎn)品設(shè)計類大賽,這樣就能讓課堂理論教學(xué)與課外實踐環(huán)節(jié)有效的得到結(jié)合,這也是學(xué)生在為提前了解社會,對于他們走上社會,進入設(shè)計領(lǐng)域也會產(chǎn)生一定的自信。

四:結(jié)束語

嵌入式產(chǎn)品設(shè)計范文第2篇

從嵌入式處理器來看,從最初的4位處理器,目前仍在大規(guī)模應(yīng)用的8位單片機、到日益受到廣泛青睞的32位MCU,以及更高性能的64位嵌入式處理器,目前具有嵌入式功能特點的處理器已逾千種,數(shù)十種常用的體系架構(gòu)。廣闊的市場應(yīng)用前景吸引了大量的半導(dǎo)體公司參與競爭,其中從ASIC、MCU、DSP到FPGA以及因為結(jié)合了MCU和DSP優(yōu)勢而近年來異軍突起的匯聚式處理器,處理器速度越來越快、性能越來越強,而功耗和價格卻越來越低。目前。豐富的嵌入式處理器已經(jīng)廣泛應(yīng)用到從國防、工業(yè)、汽車到醫(yī)療設(shè)備和消費電子等幾乎所有的行業(yè)和領(lǐng)域。

匯聚式處理器解決嵌入式設(shè)計技術(shù)挑戰(zhàn)

盡管嵌入式設(shè)計經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,在核心處理器硬件平臺、嵌入式操作系統(tǒng)和開發(fā)工具上已經(jīng)有廣泛的選擇,然而隨著市場競爭加劇、系統(tǒng)日益復(fù)雜化,目標應(yīng)用對系統(tǒng)的功能、性能、成本的要求也日趨苛刻。工程師所面臨的設(shè)計挑戰(zhàn)似乎并沒有隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展降低,甚至日益增高,工程師在進行方案選擇時必須正確評估應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)。

處理能力要求越來越高。系統(tǒng)本身的復(fù)雜功能、友好的界面設(shè)計要求、各種接口和通信需求都需要占用大量的MIPS處理能力,單一的傳統(tǒng)MCU或ASIC很多時候難以滿足系統(tǒng)高處理能力的需求,雙芯片甚至三芯片解決方案日益增多,但隨之而來的高設(shè)計復(fù)雜性、功耗和BOM(材料清單)成本讓方案缺乏競爭性。此外,當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)設(shè)計,特別是一些新產(chǎn)品和功能復(fù)雜的嵌入式產(chǎn)品設(shè)計,要在設(shè)計周期很有限的條件下完全從零開始實現(xiàn)設(shè)計已經(jīng)變得不現(xiàn)實,也不具成本效益。因此,是否能提供完善的開發(fā)工具套件、必要的軟件模塊、成熟的參考設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計支持,以及是否有完整的設(shè)計生態(tài)系統(tǒng)等,對于是否能按期高質(zhì)量地完成系統(tǒng)設(shè)計非常關(guān)鍵。

標準的多樣性和不確定性帶來產(chǎn)品升級換代的顧慮。當(dāng)前在各個行業(yè)都面臨一些創(chuàng)新型應(yīng)用,例如智能電表和智能視頻監(jiān)控等,這些應(yīng)用都具有一定開創(chuàng)性,目前沒有或尚未形成行業(yè)統(tǒng)一的標準,如何在保證搶占市場窗口期的先機,同時確保當(dāng)前的設(shè)計滿足未來變化的市場和技術(shù)需求,必須考慮方案的可擴展性和性能裕量。

低功耗的要求日益苛刻。處理器性能要求越來越高,而系統(tǒng)功耗要求越來越低,這幾乎形成一對矛盾。然而,實際設(shè)計過程中,工程師不得不面對這種近乎矛盾的需求。隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)、嵌入式處理器架構(gòu)優(yōu)化以及設(shè)計技術(shù)的改進,低功耗設(shè)計技術(shù)日新月異,電壓、工作頻率自適應(yīng)調(diào)整技術(shù)、多工作模式的節(jié)能技術(shù)、數(shù)字電源管理技術(shù),以及低功耗的最新半導(dǎo)體工藝技術(shù)應(yīng)用層出不窮。在眾多方案中選擇滿足設(shè)計功率預(yù)算要求的系統(tǒng)方案也是系統(tǒng)設(shè)計成功的關(guān)鍵因素之一。

選擇具有廣泛嵌入式系統(tǒng)支持能力的解決方案非常重要。目前可用的嵌入式操作系統(tǒng)眾多,各具優(yōu)勢,硬件平臺方案對這些操作系統(tǒng)的支持能力是進行方案選型的考慮要點之一。

以Mcu或AsIc為核心器件的硬件平臺方案在解決上述嵌入式系統(tǒng)設(shè)計要求上正面臨挑戰(zhàn),有限的處理能力通常難以滿足很多應(yīng)用的高處理能力需求,或者缺乏進行功能擴展和產(chǎn)品升級換代的設(shè)計靈活性,某些設(shè)計為了滿足系統(tǒng)的處理能力要求而增加DsP或協(xié)處理器,從而增加系統(tǒng)的復(fù)雜性、功耗和成本。

結(jié)合MCU和DsP性能優(yōu)勢的匯聚式處理器是有效解決上述設(shè)計挑戰(zhàn)的方案之一,而ADI公司Blackfin處理器是目前市面上唯一的匯聚式處理器產(chǎn)品。匯聚式處理器典型應(yīng)用有電力應(yīng)用的智能電表,安防應(yīng)用的視頻監(jiān)控,醫(yī)療設(shè)備的便攜式房顫監(jiān)測儀,工業(yè)應(yīng)用的3DLevelScanner三維曲面測量儀等。預(yù)覽全文,請訪問本刊網(wǎng)。

科學(xué)大師是引用出來的

在一次期刊培訓(xùn)會上,我國一位期刊研究專家語出驚人:“科學(xué)大師不是評出來的,而是引用出來的。”例如達爾文的相對論、牛頓三大定律的引用率都屬最高級。但目前,我國科技論文的引用量和引用率偏少,這不僅不利于眾多科研成果傳播,也不利于科研新人的顯現(xiàn),因此,應(yīng)該鼓勵科研人員在學(xué)術(shù)論文中多引用文章和著作。

嵌入式產(chǎn)品設(shè)計范文第3篇

在設(shè)計過程中,每個設(shè)計人員各司其職,所完成的各個設(shè)計部分最后被歸攏起來,構(gòu)成完整的產(chǎn)品設(shè)計。負責(zé)定義設(shè)計的各個組成部分并將其組合起來以滿足產(chǎn)品設(shè)計規(guī)范的人就是通觀產(chǎn)品開發(fā)全局的人,多數(shù)情況下是系統(tǒng)設(shè)計師。對產(chǎn)品開發(fā)過程采取系統(tǒng)層次觀點的優(yōu)點在于,這樣就有機會考察在封閉的電子設(shè)計領(lǐng)域以外的市場差異化問題。這一工作并不像聽上去那么容易,為了應(yīng)對復(fù)雜的新技術(shù),電子工程變得日益專業(yè)化,設(shè)計領(lǐng)域的劃分越細致,整體‘圖景’就越模糊。

也許。使產(chǎn)品設(shè)計視野更開闊的一條顯而易見的途徑就是考慮那些購買和使用電子產(chǎn)品的用戶。在這里,不斷變化的影響因素在于意識到客戶不只是購買產(chǎn)品。實際上他們還在購買超出設(shè)備本身的電子產(chǎn)品的體驗。這一視野更少與電路和軟件算法直接相關(guān),而是更多地與開發(fā)用戶界面、定義設(shè)備與外界的交互方式,以及它連接到什么系統(tǒng)和服務(wù)相關(guān)。這涉及產(chǎn)品的外觀、感覺和功能,且后者更為重要。這些要素主要是在軟件中定義的,而支持這些功能所需的電子硬件和系統(tǒng)是在后來才確定的。

當(dāng)各個設(shè)計領(lǐng)域被整合入單一開發(fā)環(huán)境,從而在整體上提高了設(shè)計抽象的層次,則系統(tǒng)級設(shè)計師就有可能采用這種方法。為使這一點成為可能,硬件、軟件和可編程硬件設(shè)計需要封裝進一個使用單一設(shè)計數(shù)據(jù)模型的系統(tǒng)。這個單一數(shù)據(jù)存儲庫變成針對公司內(nèi)各種系統(tǒng)的單一聯(lián)系點,而且更重要的是,它允許各設(shè)計領(lǐng)域進行實時設(shè)計互動。

這與嵌入式設(shè)計領(lǐng)域特有的使用基于C語言的系統(tǒng)語言或算法建模技術(shù)來提高設(shè)計抽象層次的概念有重要區(qū)別。如果高層次嵌入式設(shè)計是在使用單一設(shè)計數(shù)據(jù)模型的統(tǒng)一設(shè)計環(huán)境中實現(xiàn),則其本身就包含其他領(lǐng)域。通過提供包含應(yīng)用軟件與硬件的完整而統(tǒng)一的系統(tǒng)設(shè)計能力,系統(tǒng)設(shè)計才能夠名副其實。

設(shè)計抽象層次的提高,系統(tǒng)設(shè)計師可以采用高層次、以軟件為中心的整體產(chǎn)品設(shè)計方法。使用示意圖或流程圖等圖形設(shè)計界面,你可以迅速將IP區(qū)塊、軟件例程和I/O系統(tǒng)結(jié)合起來,以研究和開發(fā)創(chuàng)新的產(chǎn)品功能,而不會受到低層次工程設(shè)計需求的干擾。單一設(shè)計環(huán)境可以讓系統(tǒng)設(shè)計方法論服務(wù)于開發(fā)完整的產(chǎn)品功能而不是其中的一部分。

隨著合適的工具陸續(xù)出現(xiàn),新一代電子產(chǎn)品設(shè)計師也已登臺亮相。他們采取傳統(tǒng)上被視為‘從前向后’的電子產(chǎn)品設(shè)計方法,即從軟件而非硬件開始設(shè)計。基于其現(xiàn)有的硬件開發(fā)專業(yè)知識,這些系統(tǒng)級設(shè)計師可以從以用戶為中心的高層次角度(即產(chǎn)品是如何被創(chuàng)造的)來看待系統(tǒng)開發(fā)。

嵌入式產(chǎn)品設(shè)計范文第4篇

愛特梅爾公司微控制器市場推廣總監(jiān)PhilippeFaure:CMOS是嵌入式微控制器、DSP和其他嵌入式數(shù)字邏輯電路的主流工藝技術(shù)?;镜腃MOS技術(shù)經(jīng)過改進后,可用于帶有EEPROM或FLASH等片上非易失性存儲器(NVM)的MCU,以及片上模擬電路。BiCMOS或硅/鍺BiCMOS可用于嵌入式系統(tǒng)中的RF接口。一些嵌入式器件,如藍牙收發(fā)器,則采用RF-on-CMOS技術(shù)。

Xilinx亞太區(qū)DSP產(chǎn)品及解決方案營銷業(yè)務(wù)的高級經(jīng)理林鴻瑞:嵌入式系統(tǒng)是一個復(fù)雜的高技術(shù)系統(tǒng),要在短時間內(nèi)開發(fā)出所需功能的產(chǎn)品是很不容易的,而市場競爭則要求產(chǎn)品能夠快速上市,需要有容易掌握和使用的開發(fā)工具平臺。嵌入式開發(fā)工具將向高度集成、編譯優(yōu)化、具有系統(tǒng)設(shè)計、可視化建模、仿真和驗證功能方向發(fā)展。

嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具的發(fā)展已經(jīng)有二十多年的歷史,目前開放性和開放源碼成為一股強大的潮流,推動嵌入式系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)向前發(fā)展,傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具已不能適應(yīng)這一潮流。

目前的發(fā)展趨勢是嵌入式系統(tǒng)的集成度越來越高,因而CMOS+NVM技術(shù)變得越來越重要。實現(xiàn)高集成度的另一個途徑是采用系統(tǒng)級封裝(SiP),即把基于不同技術(shù)的芯片整合在同一個封裝中。一個典型例子是在單個封裝中整合MCU、閃存和RF收發(fā)器。

美國風(fēng)河公司中國區(qū)總經(jīng)理韓青:關(guān)于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的發(fā)展趨勢,從總體上看,嵌入式系統(tǒng)的一個明顯趨勢就是復(fù)雜度的急劇提升,這是由于我們已經(jīng)進入了一個網(wǎng)絡(luò)化和智能化的時代,連網(wǎng)能力、多樣化和智能化必然會增加嵌入式軟件的復(fù)雜度。

從軟件平臺的角度來看,Linux所發(fā)揮的作用越來越大。Linux在嵌入式領(lǐng)域的發(fā)展一開始就遠比在桌面PC環(huán)境中要順利,但是由于組織過于松散,標準化的進程一直比較滯后。近年來,隨著相關(guān)標準化組織的完善,特別是Google等國際巨頭的支持,OHA(開放手機聯(lián)盟)、LiMo等行業(yè)協(xié)會的建立與發(fā)展,Linux平臺上軟件開發(fā)工具和規(guī)范的標準化進程正在不斷加快,這就為廣大嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員提供了更加穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

從應(yīng)用領(lǐng)域的角度來看,消費電子產(chǎn)品的迅速發(fā)展為嵌入式系統(tǒng)提供了巨大的空間,特別是移動通信娛樂裝置、汽車信息娛樂系統(tǒng)等產(chǎn)品的多樣化趨勢,都為嵌入式系統(tǒng)提供了充滿想象空間的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和國防軍工多年來一直是嵌入式系統(tǒng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域,仍然將會延續(xù)下去。考慮到Linux在上述這些領(lǐng)域的光明前景和開發(fā)工具標準化進程相對滯后的現(xiàn)狀,一些有助于標準化的技術(shù)將會成為關(guān)鍵。如DSO(Device Software Opimization,設(shè)備軟件優(yōu)化)的理念和方法、層次化的設(shè)計方法和工具,都將對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)的發(fā)展起大重要的推動作用。

GlObal IPSolutions亞太區(qū)市場總監(jiān)曾志佳;在VoIP嵌入式硬件平臺開發(fā)方面,目前許多這些平臺使用的語音處理方案都是基于公共交換電話網(wǎng)(PSTN)技術(shù),這是傳統(tǒng)的電話技術(shù)。人們對IP電話的質(zhì)量非常關(guān)心,因為同電路交換網(wǎng)絡(luò)相比,分組網(wǎng)絡(luò)具有截然不同的特性。

■今日電子:現(xiàn)代嵌入式軟件/硬件技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進入什么樣的階段?

Philippe Faure:對許多嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用而言,相對于硬件的開發(fā),軟件的開發(fā)時間更長,開發(fā)成本更高。為了更緊密地整合硬件和軟件的開發(fā),目前業(yè)界在電子系統(tǒng)級(ESL)設(shè)計方法方面投入了大量的努力。然而,這些工作進展緩慢,而且其焦點主要放在硬件/軟件并行設(shè)計流程上,以求縮短嵌入式產(chǎn)品的上市時間。采用基于FPGA的仿真板來驗證硬件和軟件,可以大幅度縮短嵌入式應(yīng)用的開發(fā)時間,并降低成本和風(fēng)險。

林鴻瑞為響應(yīng)目標市場不斷演化的需求,賽靈思公司極大地增強了其嵌入式處理解決方案的處理能力,在包括處理器、外設(shè)和系統(tǒng)架構(gòu)等所有方面全面升級了嵌入式處理解決方案,同時還通過嵌入式開發(fā)套件(EDK)所提供的直觀硬件和軟件設(shè)計工具極大地簡化了這些解決方案的使用?;贓DK v9.2提供的FPGA嵌入式處理解決方案下一階段的演進將重點瞄準兩大以客戶為中心的關(guān)鍵目標:使軟件開發(fā)更容易,并支持高性能嵌入式系統(tǒng)的快速設(shè)計。

Xilinx的處理解決方案為很多領(lǐng)域提供了高性能和定制功能,這些領(lǐng)域包括:航天和軍用產(chǎn)品、有線和無線通信、汽車、音頻/視頻廣播、工業(yè)控制、測試與測量、以及消費類。Xilinx嵌入式處理解決方案得到了大量Virtex和Spartan FPGA平臺的支持。

韓青;如今的大多數(shù)電子設(shè)備都有多個不同的功能模塊組成,為了加快產(chǎn)品上市速度,每個功能模塊可能需要獨立的團隊來承擔(dān)開發(fā)工作,然后再組裝起來。通過采用層次(Layer)技術(shù),可以讓開發(fā)團隊在開發(fā)工作中保持相對的獨立性,在功能模塊開發(fā)完場后又可以快速方便地組合起來,迅速構(gòu)成產(chǎn)品系統(tǒng)。在產(chǎn)品設(shè)計與調(diào)試過程中,層次技術(shù)可以很好地發(fā)現(xiàn)、測試和交流各個模塊所發(fā)生的變化,降低嵌入式軟件出現(xiàn)Bug的概率,從而大幅度地節(jié)省開發(fā)時間和工作量。顯然,層次技術(shù)也會極大地加快DSP與MCU等不同功能模塊的協(xié)同應(yīng)用。

■今日電子:32位MCU的發(fā)展對硬件/軟件提出怎樣的要求,DSP和MCU怎樣走向功能融合?

Philippe Faure:某些32位MCU架構(gòu)如ARM9、ARM11、ARM Cortex以及Atmel的AVR32,都內(nèi)建有DSP功能。其他架構(gòu)如Atmel的CAP,則可使DSP核與MCU整合在同一個芯片上。如果MCU架構(gòu)內(nèi)建有DSP功能,便可利用相同的開發(fā)工具,把DSP軟件作為MCU軟件的一部分來開發(fā)。但如果DSP核是獨立的,則需要單獨開發(fā)DSP軟件,且采用不同于MCU的開發(fā)工具。雖然單獨的MCU和DSP軟件開發(fā)較為復(fù)雜,但好處是MCU和DSP核能夠并行工作。相比內(nèi)建DSP功能的單核MCU架構(gòu),可獲得更高的性能和更低的功耗。

除了MCU內(nèi)核以外,我們還必須考慮到對外設(shè)模擬/數(shù)字IP的需求,以及MCU是否能夠支持實時操作系統(tǒng)(RTOS)。

林鴻瑞:選擇MCU內(nèi)核僅僅解決了復(fù)雜問題的一部分。開發(fā)人員需要選擇配有適當(dāng)外設(shè)的MCU來滿足自己的最終產(chǎn)品要求。如果選擇的MCU帶有許多用不到的外設(shè)可能會增加總體系統(tǒng)成本。另外,對能夠運行RTOS的MCU的需求也在增長。使用RTOS有幾大顯著原因:除了提供實時多任務(wù)能力以

外,RTOS施加的任務(wù)型設(shè)計流程比沒有RTOS的系統(tǒng)更清晰、更容易組織;RTOS支持代碼重利用,通過提供中間件鏈接和縮短開發(fā)時間為應(yīng)用提供有用的服務(wù)。在時序關(guān)鍵的應(yīng)用中,RTOS可預(yù)測的響應(yīng)時間也進一步保證了應(yīng)用的質(zhì)量。

為進一步適應(yīng)這一趨勢,除已經(jīng)為Microblaze軟內(nèi)核提供的免費IP以外,賽靈思公司還新提供了4款免費IP(IIC、UART、FPU和10/100 liteEMAC)。為滿足RTOS需求,賽靈思還了其支持Linux 2.6 RTOS的Microblaze軟內(nèi)核版本。

賽靈思FPGA是硬件可配置的并且能夠利用Microblaze實現(xiàn)嵌入式處理器功能,以及利用內(nèi)部DSP48邏輯片完成DSP加速,因此對于帶可定制外設(shè)的32位嵌入式應(yīng)用開發(fā)來說,無論是否包括DSP加速,都是極佳的開發(fā)平臺。

■今日電子如何看待國內(nèi)行業(yè)應(yīng)用市場?貴公司在中國的發(fā)展策略如何?

Philippe Faure:中國的嵌入式應(yīng)用增長極其迅速,部分原因是由于中國國內(nèi)市場的發(fā)展,另一原因則在于中國嵌入式應(yīng)用產(chǎn)品出口的持續(xù)增長。Atmel在制定中國戰(zhàn)略時,考慮到了中國市場對價格極為重視的現(xiàn)實。中國的電子產(chǎn)品公司對單個芯片的價格和總體物料清單(BoM)的成本都非常關(guān)注。對Atm el而言,能夠提供把物料清單(BoM)的總體成本降至最低的系統(tǒng)解決方案十分重要。在中國,消費市場非常強勁,其中家電行業(yè)推動著國內(nèi)市場的急速發(fā)展。

林鴻瑞:近年來,中國嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品的市場需求日益增加,嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)值不斷增長,在冶金、汽車、造船、裝備制造、節(jié)能降耗、環(huán)保、家電、電子、汽車、通信、交通、金融、網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控、工業(yè)自動化等領(lǐng)域尤其明顯。

目前在中國市場,F(xiàn)PGA技術(shù)主要應(yīng)用在傳統(tǒng)的通信及消費電子領(lǐng)域。賽靈思在中國電信市場,特別是無線基站領(lǐng)域始終處于領(lǐng)導(dǎo)地位。在未來2~4年里,賽靈思的業(yè)務(wù)將集中在TD-SCDMA、平面電視和便攜式產(chǎn)品,在接下來的發(fā)展中,賽靈思將重點開拓汽車電子、工業(yè)控制、測試測量等領(lǐng)域。賽靈思在中國的發(fā)展策略如下:

首先,通過繼續(xù)加強客戶服務(wù)支持,滿足不斷增長的客戶需求,同時不斷拓展銷售渠道,繼續(xù)完成中國業(yè)務(wù)的快速增長。第二,繼續(xù)對能幫助賽靈思建立產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)的合作伙伴進行投資。第三,繼續(xù)對電子工程師進行培訓(xùn)和教育,使那些從來沒有用過賽靈思FPGA產(chǎn)品的工程師能夠發(fā)現(xiàn)其中的潛力并且能夠使用這些產(chǎn)品。第四,繼續(xù)深入開展大學(xué)計劃。

韓青:國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用方向與全球情況大致相同,主要集中在航空航天與國防、消費電子、汽車電子、工業(yè)自動化和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等幾大領(lǐng)域,只是在各個不同領(lǐng)域的發(fā)展速度與國外略有不同。例如,國內(nèi)消費電子產(chǎn)品由于市場巨大、進入門坎相對較低而在很短時間內(nèi)表現(xiàn)出巨大的活力,這也是國際廠商認為短期內(nèi)可以迅速成長并且進入比較容易的一個領(lǐng)域。再來看汽車電子,由于國外廠商利用整車設(shè)計對國內(nèi)廠商造成了一定的進入門坎,導(dǎo)致國內(nèi)廠商很難踏入預(yù)裝在車內(nèi)的汽車電子產(chǎn)品,但是對于后裝的車載電子產(chǎn)品來說,其市場形態(tài)比較接近消費電子產(chǎn)品,也給國內(nèi)廠商造就了一定的機會。

風(fēng)河公司在國內(nèi)的發(fā)展策略是順應(yīng)國內(nèi)市場趨勢,以全球最先進的嵌入式軟件開發(fā)理念、方法和工具來引導(dǎo)國內(nèi)的技術(shù)趨勢。在嵌入式軟件開發(fā)領(lǐng)域,以DSO(設(shè)備軟件優(yōu)化)為核心的理念、方法和工具是目前和今后將會長期延續(xù)的技術(shù)趨勢。

■今日電子貴公司在嵌入式開發(fā)的一些領(lǐng)域很活躍,如何看待貴公司在這個領(lǐng)域中所扮演的角色?

Philippe Faure:MCU和DSP已經(jīng)被廣泛地使用在大量的嵌入式產(chǎn)品中。規(guī)模最大的嵌入式應(yīng)用是手機,同時,數(shù)碼相機、便攜式媒體播放器和GPS系統(tǒng)的量也很大。另外,MCU和DSP還被使用在工業(yè)和醫(yī)療產(chǎn)品中,這方面的應(yīng)用雖然出貨量較少但單價較高,且產(chǎn)品生命周期更長。汽車電子則是嵌入式產(chǎn)品市場中增長最快的領(lǐng)域之一。總而言之,這些應(yīng)用在可預(yù)見的未來將確保嵌入式系統(tǒng)銷售量和銷售額的長期增長。

ATMEL專注于以微控制器產(chǎn)品為其核心競爭力,并輔以RF、功率管理、非易失性存儲器和傳感器接口等器件,可為眾多嵌入式應(yīng)用提供一個完整的系統(tǒng)級解決方案。ATMEL致力于鞏固其作為嵌入式系統(tǒng)市場主要廠商的地位。

目前應(yīng)用市場最大、最快的變化就是有越來越多的工程師從4位和8位設(shè)計轉(zhuǎn)向了32位設(shè)計。對于他們來說,是否有便利的工具幫助他們實現(xiàn)這種無縫轉(zhuǎn)變將是非常重要的。這就需要工具供應(yīng)商提供具有這些工程師所熟悉的界面和接口的工具。

嵌入式產(chǎn)品設(shè)計范文第5篇

[關(guān)鍵詞]嵌入式;計算機系統(tǒng);技術(shù)特點;系統(tǒng)

中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)28-0321-01

在微電子技術(shù)科學(xué)方面不斷取得的創(chuàng)新為大規(guī)模集成電路的深入提供了基礎(chǔ)。當(dāng)下,越來越多先進的嵌入式微處理器被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的儀器和設(shè)備之中,為現(xiàn)代工業(yè)的控制領(lǐng)域注入了新的活力和創(chuàng)新的方法。在此背景下產(chǎn)生的計算機應(yīng)用科學(xué)――嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)被應(yīng)用到各個領(lǐng)域,影響到社會的各個方面。

一、嵌入式計算機系統(tǒng)技術(shù)特點分析

作為一種特殊的計算機器材和設(shè)備,嵌人式計算機系統(tǒng)并非是PC系統(tǒng),然而卻具備常用的計算機功能。在硬件與軟件的一體化配合下嵌人式系統(tǒng)的響應(yīng)速度和自動化特點更加顯著,有著典型的多任務(wù)和實時性特征。在特定應(yīng)用導(dǎo)向下,嵌人式計算機系統(tǒng)結(jié)合了電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和計算機技術(shù),采用高效設(shè)計方式切實做到量體裁衣,其性能優(yōu)勢更加卓越,同時在應(yīng)用中的處理器選擇方面也顯得更為多元化。由于系統(tǒng)與應(yīng)用之間相互聯(lián)系,因此嵌人式系統(tǒng)更新?lián)Q代的過程也需要與具體的產(chǎn)品周期相吻合,這能夠有效保證進人市場后的嵌人式產(chǎn)品始終保持高效的執(zhí)行效率。從安裝位置分析,嵌人式系統(tǒng)軟件并非存儲在磁盤當(dāng)中,而是選擇單片機或是存儲器芯片等位置。由于本身并無自主開發(fā)的功能,因此嵌人式計算機系統(tǒng)在設(shè)計完成后針對程序修改問題還應(yīng)當(dāng)配以必要的環(huán)境開發(fā)系統(tǒng),提高嵌人式計算機系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和虛擬儀器中的應(yīng)用效果。

二、嵌入式計算機系統(tǒng)設(shè)計流程探討

隨著嵌人式計算機系統(tǒng)設(shè)計的逐漸規(guī)范化,具體的計算機系統(tǒng)設(shè)計流程除了需要關(guān)注一般工程的設(shè)計開發(fā)步驟之外,還應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出嵌人式計算機系統(tǒng)自身獨特的技術(shù)優(yōu)勢,實現(xiàn)對系統(tǒng)設(shè)計流程的創(chuàng)新,具體的系統(tǒng)設(shè)計過程表現(xiàn)為以下幾點:

1.分析系統(tǒng)需求。對嵌人式計算機系統(tǒng)設(shè)計的首要任務(wù)在于任務(wù)與目標的設(shè)計,將說明書設(shè)計與具體規(guī)格相對應(yīng),這對于后續(xù)正式設(shè)計有積極的指導(dǎo)作用,同時也能夠在產(chǎn)品設(shè)計完成后對產(chǎn)品質(zhì)量進行驗收,這其中就涉及到非功能性需求與功能性需求兩方面的內(nèi)容。所謂的非功能性需求主要是指對系統(tǒng)功耗、成本、重量和體積的計算,而功能性需求則是對系統(tǒng)操作方式、信號輸出等基本功能的設(shè)計。

2.體系結(jié)構(gòu)設(shè)計。嵌人式計算機系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面突出了對功能需求和非功能需求的滿足,這其中就涉及到執(zhí)行裝置功能劃分和軟硬件功能劃分的內(nèi)容,除此之外還包括對軟硬件的選型問題。計算機系統(tǒng)設(shè)計的效果很大程度上取決于體系結(jié)構(gòu)設(shè)計是否完備。

3.硬件與軟件協(xié)同設(shè)計。在完成體系結(jié)構(gòu)設(shè)計后需要針對系統(tǒng)軟硬件展開周密而詳細的設(shè)計,通常為了盡可能對實際設(shè)計中產(chǎn)品開發(fā)周期進行縮短,也可采用體系結(jié)構(gòu)與軟硬件并行設(shè)計的方式實施。考慮到軟件設(shè)計是嵌人式系統(tǒng)設(shè)計的核心,因此現(xiàn)代軟件工程中經(jīng)常會涉及到模塊化設(shè)計與組件技術(shù)設(shè)計等內(nèi)容。

4.系統(tǒng)集成。上述操作完成之后還需要對系統(tǒng)執(zhí)行裝置既軟硬件進行組合操作,這是實施整體調(diào)試的重要基礎(chǔ)。只有從宏觀把控方面觀察整個設(shè)計,才能及時發(fā)現(xiàn)單元設(shè)計中存在的問題。

5.系統(tǒng)測試。不可否認,系統(tǒng)設(shè)計在完成后并不可直接對其使用,而應(yīng)當(dāng)經(jīng)過全面的系統(tǒng)測試階段,借助欄窆娣兜南低臣觳飫炊云涓饗鈑τ霉δ芙行檢驗,這是保證系統(tǒng)運行安全與穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)。

綜上所述,作為現(xiàn)階段信息技術(shù)發(fā)展的核心,嵌人式計算機系統(tǒng)在社會各行各業(yè)中的應(yīng)用取得了較好的技術(shù)效果,其市場應(yīng)用前景極為廣闊。當(dāng)前嵌人式計算機系統(tǒng)開發(fā)的重要環(huán)節(jié)正是表現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)計研究方面,由于應(yīng)用需求趨于攀升,因此對應(yīng)的計算機系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)也面臨著緊迫的技術(shù)革新問題。隨著系統(tǒng)升級步伐的加快,嵌人式計算機系統(tǒng)在技術(shù)研究方面需要考慮的問題更加復(fù)雜,除了需要積極掌握必要的系統(tǒng)升級技術(shù)之外,還應(yīng)當(dāng)從市場實際發(fā)展方面突出嵌人式計算機系統(tǒng)技術(shù)的實用性,切實做到與時俱進,以此獲得更多的市場競爭優(yōu)勢。

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