開發(fā)板是用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的電路板，包括中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)通路/總線和外部資源接口等一系列硬件部件。 開發(fā)板一般由嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員根據(jù)開發(fā)需要自行定制，也可以由用戶自行研究設(shè)計(jì)。 開發(fā)板供初學(xué)者了解和學(xué)習(xí)系統(tǒng)的硬件和軟件。 同時(shí)，部分開發(fā)板還提供了基本的集成開發(fā)環(huán)境、軟件源代碼和硬件原理圖。 常見的開發(fā)板有51、ARM、FPGA、DSP開發(fā)板。 開發(fā)板除了集成CPU、FPGA、DSP等外，還需要比較完善的輸入輸出接口，如鍵盤和LCD、程序下載接口、存儲(chǔ)器（RAM）、FlashROM、電源模塊等。

基本概述

開發(fā)板（演示板）是用于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的電路板，包括中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)通路/總線和外部資源接口等一系列硬件部件。 在一般的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程中，硬件一般分為兩個(gè)平臺(tái)，一個(gè)是開發(fā)平臺(tái)（host），一個(gè)是目標(biāo)平臺(tái)（target），即開發(fā)板。 這里所說的開發(fā)平臺(tái)是指使用計(jì)算機(jī)通過串口（RS-232）、USB、并口、網(wǎng)絡(luò)（Ethernet）等傳輸接口連接到目標(biāo)平臺(tái)。

開發(fā)板一般由嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員根據(jù)開發(fā)需要自行定制，也可以由用戶自行研究設(shè)計(jì)。 開發(fā)板供初學(xué)者了解和學(xué)習(xí)系統(tǒng)的硬件和軟件。 同時(shí)，部分開發(fā)板還提供了基本的集成開發(fā)環(huán)境、軟件源代碼和硬件原理圖。 常見的開發(fā)板有51、ARM、FPGA、DSP開發(fā)板。

選型要求

進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，首先要選擇符合自己開發(fā)需求的CPU、FPGA、DSP類型，然后根據(jù)選擇的CPU、FPGA、DSP類型選擇支持所選芯片的開發(fā)板范圍 。再次，開發(fā)板提供的開發(fā)環(huán)境和技術(shù)支持能力和水平優(yōu)先。 最后需要考慮的是，開發(fā)板除了集成CPU、FPGA、DSP等外，還需要比較完善的輸入輸出接口，如鍵盤和LCD、程序下載接口、內(nèi)存（RAM）、閃存 、電源模塊等。同時(shí)為了方便開發(fā)初期調(diào)試，會(huì)引出JTAG接口、USB、串口等幾個(gè)特殊管腳，供外部調(diào)試模塊使用。

開發(fā)遷移

硬件和規(guī)格選定后，下一步就是進(jìn)入初始系統(tǒng)開發(fā)，建立開放環(huán)境。 如果項(xiàng)目中使用的嵌入式操作系統(tǒng)不是自己開發(fā)的，而是從其他廠商購買的，大多會(huì)提供集成開發(fā)環(huán)境（IDE）和仿真器，以便開發(fā)者加快整個(gè)開發(fā)過程。 當(dāng)您拿到系統(tǒng)廠商移植的操作系統(tǒng)，并確認(rèn)您提供了足夠的相關(guān)信息后，您就可以對(duì)您的目標(biāo)平臺(tái)進(jìn)行集成操作了。

操作系統(tǒng)選定后，通常會(huì)指定開發(fā)平臺(tái)上使用的各種開發(fā)工具，如編譯器、鏈接器等，開發(fā)時(shí)需要設(shè)置的編譯參數(shù)會(huì)根據(jù)每個(gè)環(huán)境而有所不同。 這部分必須根據(jù)硬件規(guī)格和指令編譯一個(gè)可執(zhí)行的鏡像文件，然后通過燒錄工具燒錄到目標(biāo)平臺(tái)。

開發(fā)板分類

單片機(jī)

① 51系列單片機(jī)

51 單片機(jī)的種類很多。 8031/8051/8751是Intel的早期產(chǎn)品，ATMEL的AT89C51和AT89S52比較實(shí)用。 ATMEL公司的51系列還有AT89C2051、AT89C1051等品種。 這些芯片是在AT89C51的基礎(chǔ)上，對(duì)部分功能進(jìn)行簡(jiǎn)化后形成的簡(jiǎn)化版。 目前市面上的芯片有ATMEL的51和52芯片，HYUNDAI的GMS97系列，WINBOND的78e52、78e58、77e58。

② PIC系列單片機(jī)

在全球范圍內(nèi)，PIC單片機(jī)可廣泛應(yīng)用于從計(jì)算機(jī)外設(shè)、家電控制、通訊、智能儀表、汽車電子到金融電子等各個(gè)領(lǐng)域。 PIC系列單片機(jī)分為：基本系列，如PIC16C5X，適用于各種對(duì)成本要求嚴(yán)格的家用電器的選型； 中間系列，如PIC12C6XX，具有內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器、E2PROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、比較器輸出、PWM輸出、I2C和SPI接口等高性能； PIC中間系列產(chǎn)品適用于各種高、中、低端電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。 高級(jí)系列，如PIC17CXX，具有豐富的I/O控制功能，可外擴(kuò)EPROM和RAM，適用于高中檔電子設(shè)備。

③ AVR系列單片機(jī)

AVR單片機(jī)是ATMEL于1997年開發(fā)的一款內(nèi)置Flash的增強(qiáng)型RISC（精簡(jiǎn)指令集CPU），是一種高速8位精簡(jiǎn)指令集單片機(jī)。 AVR的單片機(jī)可廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)周邊設(shè)備、工業(yè)實(shí)時(shí)控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。

④ ARM開發(fā)板

ARM開發(fā)板是ARM核心芯片的嵌入式開發(fā)版本，包括ARM7、ARM9、ARM11、Cortex-M、Cortex-A、Cortex-R。 文檔統(tǒng)一，方便開發(fā)。 目前包括ATMEL、NXP、ST、Freescale在內(nèi)的芯片都推出了基于ARM內(nèi)核的芯片和相應(yīng)的開發(fā)板。

CPLD/FPGA

CPLD（Complex Programmable Logic Device）復(fù)雜可編程邏輯器件是從PAL和GAL器件發(fā)展而來的器件。 規(guī)模較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于大規(guī)模集成電路的范疇。 它是一種數(shù)字集成電路，用戶可以根據(jù)自己的需要在其中構(gòu)造邏輯功能。 其基本設(shè)計(jì)方法是利用集成開發(fā)軟件平臺(tái)，通過原理圖和硬件描述語言生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，通過下載線將代碼傳輸?shù)侥繕?biāo)芯片（“在系統(tǒng)”編程），實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)的數(shù)字系統(tǒng)。

今天有許多公司開發(fā)了 CPLD 可編程邏輯器件。 比較典型的是世界三大權(quán)威公司Altera、Lattice、Xilinx的產(chǎn)品。 下面介紹常用的芯片：Altera EPM7128S（PLCC84）、Lattice LC4128V（TQFP100）、Xilinx XC95108（PLCC84）

FPGA是英文Field-Programmable Gate Array的縮寫，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。 它作為一種半定制電路出現(xiàn)在專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域，既解決了定制電路的缺點(diǎn)，又克服了原有可編程器件門數(shù)量有限的缺點(diǎn)。

目前FPGA的品種很多，如XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。

DSP

DSP（Digital Signal Processor）是一種獨(dú)特的微處理器，是一種用數(shù)字信號(hào)處理大量信息的裝置。 其工作原理是接收模擬信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號(hào)，然后對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、加強(qiáng)，在其他系統(tǒng)芯片中將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式 . 它不僅可編程，而且實(shí)時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)千萬條復(fù)雜指令程序，遠(yuǎn)超通用微處理器。 它是數(shù)字電子世界中越來越重要的計(jì)算機(jī)芯片。 其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度是最值得稱贊的兩個(gè)特點(diǎn)。

目前主流的DSP芯片主要有ADI公司的TI 2000系列、TI 5000系列、TI6000系列和ADI DSP系列。

ARM

ARM是Advanced RISC Machines的縮寫，是一類微處理器的總稱。 ARM也是微處理器行業(yè)的知名公司，設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、低功耗的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)和軟件。 該技術(shù)具有高性能、低成本和低能耗的特點(diǎn)。 適用于多種領(lǐng)域，例如嵌入式控制、消費(fèi)/教育多媒體、DSP 和移動(dòng)應(yīng)用。

     目前主流的ARM分為以下幾類：

     ARM7TDMI 用于 Game Boy Advance、Nintendo DS、iPod

     ARM9TDMI Armadillo, GP32, GP2X (first core), Tapwave Zodiac (Motorolai.MX1)； GP2X（二核）

     ARM9E Nintendo DS，NokiaN-GageConexant 802.11 芯片； 意法半導(dǎo)體STR91xF，

     ARM11 諾基亞 N93、Zune、諾基亞 N800、諾基亞 E72

     皮質(zhì)德州儀器 OMAP3； Broadcom 是用戶； Luminary Micro 系列微控制器

MIPS

MIPS是國際上非常流行的RISC處理器。 MIPS的意思是“沒有互鎖管道階段的微處理器”（Microprocessor without interlocked piped stages），它的機(jī)制是用軟件的方法盡可能避免流水線中與數(shù)據(jù)相關(guān)的問題。

MIPS 最初是由斯坦福大學(xué) Hennessy 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在 80 年代初期開發(fā)的。 MIPS的R系列是在此基礎(chǔ)上開發(fā)的RISC工業(yè)產(chǎn)品微處理器。 這些系列產(chǎn)品被許多計(jì)算機(jī)公司用來組成各種工作站和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

可以說MIPS是最暢銷的RISC CPU。 從任何地方，如索尼、任天堂游戲機(jī)、思科路由器和 SGI 超級(jí)計(jì)算機(jī)，都可以看到 MIPS 產(chǎn)品的銷售。 與Intel相比，MIPS的授權(quán)費(fèi)較低，因此被除Intel以外的大部分芯片廠商所采用。 之后，MIPS改變策略，開始專注于嵌入式系統(tǒng)，先后開發(fā)出高性能、低功耗的32位處理器內(nèi)核（core）MIPS324Kc和高性能64位處理器內(nèi)核MIPS64 5Kc。 2000 年，MIPS 發(fā)布了 MIPS32 4Kc 和 64 位 MIPS 64 20Kc 處理器內(nèi)核版本。

MIPS32 4KcTM 處理器是一款高性能、低電壓的 32 位 MIPS RISC 內(nèi)核，專為使用 MIPS 技術(shù)的片上系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。

MIPS 64 20Kc具有強(qiáng)大的浮點(diǎn)能力，可以組成不同的系統(tǒng)，從一個(gè)處理器的Octane工作站到64個(gè)處理器的Origin 2000服務(wù)器； 這款CPU比較適合圖形工作站。 最新的MIPS R12000芯片已經(jīng)應(yīng)用在SGI的服務(wù)器上，目前主頻最高可達(dá)400MHz。

MIPS K系列微處理器是目前使用最多的處理器之一，僅次于ARM（MIPS在1999年以前是世界上使用最多的處理器），應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋游戲機(jī)、路由器、激光打印機(jī)、掌上電腦等。 雖然在手機(jī)應(yīng)用中所占比例很小，但MIPS在通用數(shù)字消費(fèi)、互聯(lián)網(wǎng)語音、個(gè)人娛樂、通訊和商業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)取得了相當(dāng)不錯(cuò)的成績(jī)。 而其應(yīng)用最為廣泛的應(yīng)該是家用視聽電器（包括機(jī)頂盒）、網(wǎng)通產(chǎn)品、汽車電子等。

PPC

PowerPC 是具有精簡(jiǎn)指令集 (RISC) 架構(gòu)的中央處理器 (CPU)。 其基本設(shè)計(jì)來自IBM（International Business Machines Corporation）的POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC；《IBM Connect Newsletter》2007年8月號(hào)譯為“增強(qiáng)型RISC性能優(yōu)化”）架構(gòu)。 上世紀(jì)90年代，IBM（國際商業(yè)機(jī)器公司）、蘋果公司（Apple Corporation）和摩托羅拉（Motorola）成功開發(fā)了PowerPC芯片，并制造了基于PowerPC的多處理器計(jì)算機(jī)。 PowerPC 體系結(jié)構(gòu)具有良好的可擴(kuò)展性、便利性和靈活性。

PowerPC 處理器的實(shí)現(xiàn)范圍很廣，從像 Power4 這樣的高端服務(wù)器 CPU 到嵌入式 CPU 市場(chǎng)（Nintendo Gamecube 使用 PowerPC）。 PowerPC處理器以其優(yōu)異的性能、低功耗、低散熱等特點(diǎn)，具有非常強(qiáng)的嵌入式性能。 除了串行和以太網(wǎng)控制器等集成 I/O 之外，該嵌入式處理器與“桌面”CPU 有很大不同。 例如，PowerPC 處理器的 4xx 系列缺乏浮點(diǎn)運(yùn)算，還使用軟件控制的 TLB 進(jìn)行內(nèi)存管理，而不是桌面芯片中的反向頁表。

硬件驅(qū)動(dòng)

大多數(shù)嵌入式硬件都需要某種類型的軟件來進(jìn)行初始化和管理。 直接與硬件交互并控制硬件的軟件稱為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 所有需要軟件的嵌入式系統(tǒng)在其系統(tǒng)軟件層都需要設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序軟件。 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是初始化硬件的軟件庫。 他們管理高級(jí)軟件對(duì)硬件的訪問。 它是連接硬件和操作系統(tǒng)、中間件和應(yīng)用層的紐帶。 具體而言，此類驅(qū)動(dòng)程序包括特定于主機(jī)處理器架構(gòu)的功能驅(qū)動(dòng)程序、內(nèi)存和內(nèi)存管理驅(qū)動(dòng)程序、總線初始化和事務(wù)驅(qū)動(dòng)程序以及板級(jí)和主機(jī) CPU 級(jí) I/O 初始化和控制驅(qū)動(dòng)程序（例如用于網(wǎng)絡(luò)、圖形、 輸入設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、調(diào)試 I/O 等）。

設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常分為特定于體系結(jié)構(gòu)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和通用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 特定于體系結(jié)構(gòu)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序管理嵌入在主處理器（體系結(jié)構(gòu)）中的硬件。 特定于體系結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)初始化主機(jī)處理器中的組件。 此類驅(qū)動(dòng)程序的示例包括用于片上內(nèi)存、集成內(nèi)存管理器 (MMU) 和浮點(diǎn)硬件的驅(qū)動(dòng)程序。 通用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序管理板上的硬件以及未集成到主處理器中的硬件。 在通用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中，通常包含一部分特定于體系結(jié)構(gòu)的源代碼，因?yàn)橹魈幚砥魇侵醒肟刂茊卧?，訪問板上的任何組件通常都要經(jīng)過主處理器。 但是，通用驅(qū)動(dòng)程序還可以管理不專用于特定處理器的板級(jí)硬件，這意味著通用驅(qū)動(dòng)程序可以配置為在許多體系結(jié)構(gòu)上使用，只要該體系結(jié)構(gòu)包含驅(qū)動(dòng)程序?qū)?yīng)的硬件即可。 . 通用驅(qū)動(dòng)程序包含初始化和管理對(duì)板上其余主要組件的訪問的代碼，包括板級(jí)總線（I2C、PCI、PCMCIA 等）、片外存儲(chǔ)器（控制器、二級(jí)緩存、閃存等） .) ) 和片外 I/O（以太網(wǎng)、RS-232、顯示器、鼠標(biāo)等）。

零件

嵌入式微處理器

嵌入式系統(tǒng)硬件層的核心是嵌入式微處理器。 嵌入式微處理器與通用CPU的最大區(qū)別在于，嵌入式微處理器大多工作在專門為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中。 完成的任務(wù)都集成在芯片內(nèi)部，有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的小型化，同時(shí)具有較高的效率和可靠性。

嵌入式微處理器的體系結(jié)構(gòu)可以采用馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)或哈佛體系結(jié)構(gòu)； 指令系統(tǒng)可選擇精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（RISC）和復(fù)雜指令系統(tǒng)CISC（Complex Instruction Set Computer，CISC）。 RISC計(jì)算機(jī)只在通道中包含最有用的指令，以保證數(shù)據(jù)通道快速執(zhí)行每條指令，從而提高執(zhí)行效率，使CPU硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加容易。

嵌入式微處理器有各種各樣的系統(tǒng)，即使在同一個(gè)系統(tǒng)中，它們也可能有不同的時(shí)鐘頻率和數(shù)據(jù)總線寬度，或者集成不同的外設(shè)和接口。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全球有1000多種嵌入式微處理器，架構(gòu)有30多個(gè)系列，其中主流系統(tǒng)有ARM、MIPS、PowerPC、X86和SH。 但與全球PC市場(chǎng)不同的是，目前還沒有嵌入式微處理器可以稱霸市場(chǎng)。 就32位產(chǎn)品而言，嵌入式微處理器有100多種。 嵌入式微處理器的選擇是根據(jù)具體的應(yīng)用來確定的。

存儲(chǔ)

      嵌入式系統(tǒng)需要內(nèi)存來存儲(chǔ)和執(zhí)行代碼。 嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)器包括緩存、主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器。

      緩存是一種容量小、速度快的內(nèi)存陣列。 它位于主存儲(chǔ)器和嵌入式微處理器內(nèi)核之間，存放微處理器最近使用的程序代碼和數(shù)據(jù)。 當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取操作時(shí)，微處理器盡量從Cache中讀取數(shù)據(jù)，而不是從主存中讀取數(shù)據(jù)，這大大提高了系統(tǒng)的性能，改善了微處理器與主存之間的連接。 數(shù)據(jù)傳輸速率。 Cache的主要目標(biāo)是減少內(nèi)存（如主存和輔存）對(duì)微處理器核心造成的內(nèi)存訪問瓶頸，使處理速度更快，實(shí)時(shí)性更強(qiáng)。 在嵌入式系統(tǒng)中，Cache全部集成在嵌入式微處理器中，可分為數(shù)據(jù)Cache、指令Cache或混合Cache，Cache的大小取決于不同的處理器。 一般中高端的嵌入式微處理器都會(huì)集成Cache。

      主存儲(chǔ)器是嵌入式微處理器可以直接訪問的寄存器，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)和用戶的程序和數(shù)據(jù)。 它可以位于微處理器內(nèi)部或外部，其容量為256KB~1GB，視具體應(yīng)用而定。 一般片內(nèi)存儲(chǔ)器容量小速度快，片外存儲(chǔ)器容量大。 常用作主存的存儲(chǔ)器有：ROM NOR Flash、EPROM、PROM。 RAM型SRAM、DRAM和SDRAM等。其中，NOR Flash以其可擦寫次數(shù)高、存儲(chǔ)速度快、存儲(chǔ)容量大、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在嵌入式領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

輔助記憶

輔助存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序代碼或數(shù)據(jù)量大的信息。 容量大，但讀取速度比主存慢很多，用于長(zhǎng)期存儲(chǔ)用戶信息。

嵌入式系統(tǒng)中常用的外部存儲(chǔ)有：硬盤、NAND Flash、CF卡、MMC和SD卡等。

通用接口

嵌入式系統(tǒng)與外界的交互需要一定形式的通用設(shè)備接口，如A/D、D/A、I/O等，外設(shè)通過與微處理器連接實(shí)現(xiàn)輸入/輸出 其他片外設(shè)備或傳感器的功能。 每個(gè)外設(shè)通常只有一個(gè)功能，可以在片上也可以在片外。 外圍設(shè)備有多種類型，從簡(jiǎn)單的串行通信設(shè)備到非常復(fù)雜的 802.11 無線設(shè)備。

目前嵌入式系統(tǒng)中常用的通用設(shè)備接口有A/D（模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換接口）、D/A（數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換接口），I/O接口有RS-232接口（串行通信接口） 、以太網(wǎng)（Ethernet Interface）、USB（通用串行總線接口）、音頻接口、VGA視頻輸出接口、I2C（現(xiàn)場(chǎng)總線）、SPI（串行外設(shè)接口）和IrDA（紅外線接口）等。

現(xiàn)狀與趨勢(shì)

信息時(shí)代和數(shù)字時(shí)代給了嵌入式產(chǎn)品巨大的發(fā)展機(jī)遇，展現(xiàn)了嵌入式市場(chǎng)的美好前景，同時(shí)也對(duì)嵌入式廠商提出了新的挑戰(zhàn)。 由此，我們可以看到嵌入式系統(tǒng)的未來。 主要發(fā)展趨勢(shì)：

1、嵌入式開發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程，要求嵌入式系統(tǒng)廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統(tǒng)本身，還要提供強(qiáng)大的硬件開發(fā)工具和軟件包支持。

目前，很多廠商都充分考慮到了這一點(diǎn)。 在推進(jìn)制度的同時(shí)，他們也注重推進(jìn)發(fā)展環(huán)境。 例如三星在推廣Arm7和Arm9芯片的同時(shí)，也提供了開發(fā)板、版本和支持包（BSP），WindowCE在主系統(tǒng)推廣時(shí)也提供了Embedded VC++作為開發(fā)工具，還有Vxworks的Tonado開發(fā)環(huán)境 以及DeltaOS的LiMDA編譯環(huán)境。 等就是這一趨勢(shì)的典型表現(xiàn)。 當(dāng)然，這也是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果。

2、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟和帶寬的提高，網(wǎng)絡(luò)化、信息化的要求使得以往功能單一的設(shè)備，如電話、手機(jī)、冰箱、微波爐等不再具有單一的功能 , 結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜。

這就需要芯片設(shè)計(jì)廠商在芯片上集成更多的功能。 為了滿足應(yīng)用功能的升級(jí)，設(shè)計(jì)人員使用更強(qiáng)大的嵌入式處理器，如32位和64位RISC芯片或信號(hào)處理器DSP來增強(qiáng)處理能力。 同時(shí)增加功能接口，如USB，擴(kuò)展總線類型，如CAN BUS，加強(qiáng)多媒體、圖形等處理，逐步實(shí)現(xiàn)片上系統(tǒng)（SOC）的概念。 在軟件方面，采用實(shí)時(shí)多任務(wù)編程技術(shù)和交叉開發(fā)工具技術(shù)，控制功能復(fù)雜度，簡(jiǎn)化應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，保證軟件質(zhì)量，縮短開發(fā)周期。 如惠普

3、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)成為必然趨勢(shì)。

為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的要求，未來的嵌入式設(shè)備必須在硬件上提供各種網(wǎng)絡(luò)通信接口。 傳統(tǒng)的單片機(jī)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的支持不足，新一代的嵌入式處理器開始嵌入網(wǎng)絡(luò)接口。 除了支持TCP/IP協(xié)議外，有的支持IEEE1394、USB、CAN、藍(lán)牙或IrDA等通信接口中的一種或幾種，還需要相應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動(dòng)軟件。 在軟件方面，系統(tǒng)內(nèi)核支持網(wǎng)絡(luò)模塊，甚至可以在設(shè)備上嵌入網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，真正做到隨時(shí)隨地使用各種設(shè)備上網(wǎng)。

4、簡(jiǎn)化系統(tǒng)核心、算法，降低功耗和軟硬件成本。

未來的嵌入式產(chǎn)品是硬件和軟件緊密結(jié)合的設(shè)備。 為了降低功耗和成本，設(shè)計(jì)人員需要盡可能簡(jiǎn)化系統(tǒng)核心，只保留與系統(tǒng)功能密切相關(guān)的硬件和軟件，用最少的資源實(shí)現(xiàn)最合適的功能。 設(shè)計(jì)人員需要選擇最佳的編程模型并不斷改進(jìn)算法以優(yōu)化編譯器性能。 因此，軟件人員不僅需要具備豐富的硬件知識(shí)，還需要開發(fā)先進(jìn)的嵌入式軟件技術(shù)，如Java、Web、WAP等。

5、提供友好的多媒體人機(jī)界面

嵌入式設(shè)備與用戶緊密聯(lián)系的最重要因素是它可以提供非常友好的用戶界面。 圖形化的界面和靈活的控制方式，讓人感覺嵌入式設(shè)備就像一位熟悉的老朋友。 這種要求使得嵌入式軟件設(shè)計(jì)人員不得不在圖形界面和多媒體技術(shù)上下功夫。 手寫文字輸入、語音撥號(hào)、上網(wǎng)、收發(fā)電子郵件、豐富多彩的圖形圖像，都讓用戶倍感輕松。 目前，一些先進(jìn)的PDA已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在顯示屏上書寫漢字和語音發(fā)布短信，但普通嵌入式設(shè)備還有很長(zhǎng)的路要走。