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1、 摘要 嵌入式系统诞生于微型机时代，从嵌入式操作系统发展的历史、嵌入式操作系统市场和技术发展的变化着手，通过分析当前典型嵌入式操作系统的特点，探讨嵌入式系统的发展趋势。关键字】嵌入式特点发展一、嵌入式系统的产生嵌入式系统在最近几年十分风靡，在2 0 世纪7 0 年代的时候，微处理起的出现，以小型、价廉、高集成化的特点，让计算机从以往特殊的机房里面走了出来，微型机的高处理、高解算能力，引起了专业人士的兴趣，要求将微型机嵌入到某一个对象体系中，实现对象体系的智能化控制。因此，在微机时代，就诞生了嵌入式系统。二、嵌入式系统的定义与特点(1)嵌入式系统的定义嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基
2、础，软件硬件可剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。它主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用软件等部分组成。用于实现对其它设备的控制、监视和管理等功能，它通常嵌入在主要设备中运行。一个最小的嵌入式系统的基本组成为：一个用作引导的可用设施(工具)；一个具备内存管理，进程管理和定时器服务的u N u x 微内核；一个初始进程；硬件的驱动程序；一个或几个应用进程以提供必要的应用功效。(2)嵌入式系统的特点1 体积小。与通用型的最大不同就是嵌入式c P u 大多工作在为特定用户群设计的系统中，不具备像硬盘那样大容量的存储介质，要能够把通用C
3、 P u 中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，它大多使用的存储介质为闪存(F 1 a 8 hM e m o 功，这就要求嵌入式操作系统只能运行在有限的内存中，不能使用虚拟内存，中断的使用也受到限制因此，嵌入式操作系统必须结构紧凑，体积微小2 可靠性高。嵌入式系统麻雀虽小，五脏俱全，软件除操作系统外，还需有完成嵌入式系统功能的应用软件，硬件除了c P u 外，还需有外围电路支持，微处理器、微控制器、D s P 已构成嵌入式系统硬件的基础。3 专用性强。嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植，即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变
4、化和增减不断进行修改。同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的”升级”是完全两个概念。4 实时性大多数嵌入式系统都是实时系统，而且多是强实时多任务系统，要求相应的嵌入式操作系统也必须是实时操作系统。实时操作系统作为操作系统的一个重要分支已成为研究的一个热点，主要探讨实时多任务调度算法和可调度性，死锁解除等问题。5 嵌入式系统开发需要开发工具和环境。由于其本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发，提供完整的集成开发环境是每一个嵌入式系统开发人员所期待的一个完整
5、的嵌入式系统的集成开发环境一般需要提供的工具是编译连接器，内核调试，跟踪器和集成图形界面开发平台其中的集成图形界面开发平台包括编辑器，调试器，软件仿真器和监视器等开发时往往有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。三、嵌入式系统的发展历程嵌入式系统的出现至今已经有3 0 多年的历史，近几年来，计算机、通信、消费电子的一体化趋势日益明显，嵌入式技术已成为一个研究热点。纵观嵌入式技术的发展过程，大致经历四个阶段。嵌入式技术的发展，大致经历了四个阶段：第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，同时具有与监测，伺服，指示设备相配合的功能这种系统大
6、部分应用于一些专业性极强的工业控制系统中，一般没有操作系统的支持，通过汇编语言编程对系统进行直接控制，运行结束后清除内存。第二阶段是以嵌入式c P u 为基础，以简单操作系统为核心的嵌入式系统这一阶段的操作系统具有一定的兼容性和扩展性，但用户界面不够友好。第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌人式系统这一阶段系统的主要特点是：嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好；操作系统内核精小，效率高，并且具有高度的模块化和扩展性；具备文件和目录管理，设备支持，多任务，网络支持，图形窗口以及用户界面等功能；具有大量的应用程序接口(A P I)，开发应用程序简单；嵌入式应用软件丰富。第四阶段
7、是以基于I n t e m e t 为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段目前大多数嵌入式系统还孤立于I n t e m e t 之外，但随着I n t e m e t 的发展以及I n t e m e t 技术与信息家电，工业控制技术等结合日益密切，嵌入式设备与I n t e m e t 的结合将代表着嵌入式技术的真正未来。嵌入式系统的发展对嵌入式操作系统提出了更高的要求因此，对嵌入式操作系统的结构，设计，用户界面等诸多方面进行深入研究，将有助于嵌入式系统的应用和发展。四、嵌入式系统的应用前景嵌入式控制器的应用几乎无处不在：移动电话、家用电器、汽车不到1 0，我国服务贸易总体发展水平
8、还很低，服务贸易明显落后于货物贸易的发展，2 0 0 4 年，我国服务出口占贸易出口总额的比重只有9，明显低于1 9 的世界平均水平，2 0 0 4 年我国服务贸易逆差达9 7亿美元。未来l O 到1 5 年，我们面临着从贸易大国向贸易强国转变的艰巨任务。从理论上讲，从贸易大国向贸易强国转变要比从贸易小国向贸易大国转变困难许多，因为，从贸易小国发展成为贸易大国，可能仅仅需要对现有资源的充分发挥和利用，而从贸易大国向贸易强国的转变，则需要去发现和创造新的资源和优势。如前文所述，构成改革开放以来2 0 多年外贸快速发展的廉价劳动力和以引进为基础的技术进步等要素基础虽然在特定的历史时期、特定的发展阶
9、段对我国从贸易小国向贸易大国转变发挥了重要作用，但是，由于其本身的局限性，在新的历史时期，它们已经不可能继续支撑中国从贸易大国走向贸易强国，因此，中国的对外贸易发展必须做出重大的战略性的调整。目前我国正在实施的“科技兴贸”战略是为了贯彻落实科教兴国战略，发挥科技及产业优势，扩大我国高技术产品出口，原外经贸部会同科技部从1 9 9 9 年开始组织实施的外贸发展战略。科技兴贸战略作为我国外经贸工作的基本战略，是科教兴国战略基本国策在对外经贸领域的具体体现。科技兴贸战略实施几年来，在促进高技术产品的出口方面，取得了巨大成就，但是，科技兴贸对我国企业过渡依赖技术引进以及自主创新能力缺失却显得力不从心。
10、在今年的1 月9 日，党中央、国务院再次召开科学技术大会，在这次大会上，提出了建设创新型国家的目标，国家把自主创新能力作为科学技术发展的战略基点和调整产业结构、转变增长方式的中心环节。自主创新被提升到了空前的重要地位，自主创新成为新的时代主2 3题和新的治国方略。自主创新战略的制定和实施，必将会对我国的科技进步和经济发展产生极强的推动作用，对我国的各个部门、各个行业产生深远的影响。建设创新型国家，实现从贸易大国向贸易强国的转变，需要我们对我国的技术进步战略和对外贸易发展战略进行重新的思考和调整。就技术进步而言，我们应当处理好技术引进和自主创新之间的关系，对自主创新进行全面科学的理解。既不能忽视
11、技术创新，过度依赖引进，又不能忽视技术引进，搞闭门造车式的独创，而应当在加大对国外适用技术引进的同时，加快技术创新步伐、掌握核心技术。此外，就对外贸易发展的基础而言，我们必须培育我国新的比较优势。把对外贸易发展主要依赖于廉价劳动力转移到依靠技术创新的轨道上来，把技术创新作为谋取我国竞争优势的基础，推动我国外贸出口从劳动密集型产业为主导向以资本和技术密集型产业为主导转变。为了响应党中央、国务院关于增强自主创新能力、建设创新型国家的号召，切实将我国的外贸发展建立在自主创新的基础之上，有关部门应当与时俱进，制定“创新强贸”战略，从“科技兴贸”转变为“创新强贸”，早日使我国跨入贸易强国的行列。参考文献
12、：【1】江小涓全球化中的科技资源重组与中国产业技术竞争力提升 嗍中国社会科学出版社2 0 0 4 1 6 3【2】刘元庆我国技术进步的内外生状况及政策建议叨，中国科技论坛，2 0 0 6 3【3】商务部国际贸易经济合作研究院2 5 年中国商务发展研究报告【c】中国商务出版社2 0 0 5 2 2 0 页 4】商务部国际贸易经济合作研究院2 0 0 5 年中国商务发展研究报告 c】，中国商务出版社2 0 0 5 2 5 l 页 万方数据 摘要】“十五”期间，福建省经湃陕速增长。但是地区间发展并不平衡。运用区域经济学中的偏离份额分析法，以福建省9 个地市的“十五”期间经济发展情况为研究对象，通过分
13、析提取了各地市在产业结构与竞争力方面的优势和劣势信息。分析这些信息，找出区域经济差异的原因，为地市间产业结构的调整、提高城市竞争力，改善经济增长质量、缩小地区间差距提供了科学依据。关键词】偏离份额分析法；产业结构；竞争力一、“十五”期间福建经济发展情况“十五”期间，福建省经济快速增长，2 0 0 1 到2 0 0 5 年G D P 由4 0 7 2 8 5 亿元增加到6 5 6 8 9 3 亿元2 0 0 1 年福建省第七次党代会提出：”九个设区市的发展按三个层面同时推进。”这是今后一个时期福建省区域经济发展的战略思路。在这个指导思想下，福建省区域经济有了很大的发展。但是，地区间发展并不平衡，
14、突出表现在福建区域三个层面之间的差别。二、偏离份额分析法偏离份额分析法(s h i f t s h a r eA n a l y s i s，简称s s 分析法)是由美国经济学家丹尼尔B 克雷默于1 9 4 2 年首先提出，后经过E s 邓恩和埃德加胡佛发展，现已成为学术界通用的用于分析区域发展差距变动决定因素的基本方法。s s 分析法的基本思路是：地区经济增长率的差别可以从产业结构因素和竞争力因素两个方面给以统计说明(竞争力因素指除产业结构以外的生产率水平、经营管理水平、投资规模等各方面因素)。根据偏离份额分析法，一个地区的经济增长(G)可以分为三个部分：全省增长份额(R s)、产业结构偏离
15、份额(P s)和区位份额(竞争力份额D s)，用关系式表示为：区域经济增长=全省增长份额+产业结构偏离份额+区位份额，从而将区域经济的实际增长量分解为三个分量。三、福建省产业竞争力实证分析本文运用偏离一份额分析法，选取了2 0 0 l 和2 0 0 5 年福建省9 个市区的G D P、第一产业、第二产业、第三产业产值等数据(数据略)，计算得出各城市偏离一份额分量。然后，对全省9 个地区进行了分类：第一类是经济增长中的产业结构和竞争力两类因素都比较优越的城市，即其产业结构偏离份额和竞争力份额的值均大于零。可以看出，厦门、莆田2 个市在产业结构和产业竞争力方面都具有优势的明星类城市。这2 个地区在
16、2 0 0 0 2 0 0 5 年问的经济增长中结构因素和竞争因素起到了很大的作用。其中，厦门市在产业结构因素方面的优势和竞争力因素方面的优势非常明显。厦门增长率高于全省1 8 9 9，总偏离为1 0 6 0 7 亿元。产业结构优势带来的增长量为2 9 8 2 亿元，贡献率为7 4 3，其中由于第一j 三产业产业结构劣势带来的损失为7 4 1亿元和1 0 7 2 亿元由于第二产业结构优势带来的增量为4 7 9 5 亿元。竞争力优势带来的增长量为7 6 2 5 亿元，贡献率为1 1 5 6，其中由于竞争劣势带来的第一产业损失为7 1 6 亿元，由于第二、三产业竞争优势带来的增量为2 5 8 4
17、亿元和5 7 5 7 亿元。莆田市在产业结构因素方面的优势和竞争力因素方面的优势相对比较微弱。莆田增长率高于全省2 2 l，总偏离为4 8 7 亿元。产业结构优势带来的增长量为1 7 5 亿元，贡献率为1 2 4，其中由于第一、三产业产业结构劣势带来的损失为1 2 5 9 亿元和3 2 9 亿元，由于第二产业结构优势带来的增量为1 7 6 3 亿元。竞争力优势带来的增长量为3 1 2 亿元，贡献率为0 9 7，其中由于竞争优势带来的第一、三产业增量为3 6 6 亿元和1 0 2 亿元，由于第二产业竞争劣势带来的损失为1 5 6 亿元。第二类是产业结构较好，但区域竞争力较差的城市，其产业结构偏离
18、份额大于零，但区位偏离分额小于零。这类城市包括福州、泉州2 个地区。其中，泉州市的结构因素优势最大，带来的增量为4 8 4 8 亿元，第一、三产业处于劣势损失分别为2 7 4 9 亿元和2 0 0 9 亿元，第二产业处于优势带来的增量为9 6 0 6 亿元。因竞争力劣势损失2 3 6 8 1 亿元，第一、二、三产业处于劣势损失分别为6 4 l 亿元、1 1 5 2 3 亿元和1 1 5 1 7亿元。总偏离为一1 8 8 3 3 亿元，增长率为一1 6 7 4。福州市的结构因素优势很大，带来的增量为1 7 5 9 亿元，第一、三产业处于劣势损失分别为4 4 6 3 亿元和1 9 5 0 亿元，第
19、二产业处于优势带来的增量为8 1 7 2 亿元。因竞争力劣势损失2 7 3 8 6 亿元，第一产业处于优势带来的增量为5 4 7 亿元，第二、三产业处于劣势损失分别为2 0 3 2 9 亿元和7 6 0 4 亿元。总偏离为一2 5 6 2 7 亿元，增长率为一2 3 8 6。这2 个地区并不十分明显的产业结构优势被区位的劣势掩盖，影响了整体经济水平的增长。第三类是区域竞争力较强，但产业结构较差的城市，其产业结构偏离分量小于零而区位偏离分量大于零。这类城市就只有龙岩。龙岩市的竞争力因素优势大，带来的增量为1 5 8 5 亿元，第一、二产业处于优势带来的增量为9 7 2 亿元和9 6 1 亿元，第
20、三产业处于劣势损失分别为3 4 8 亿元。因产业结构劣势损失8 0 6 亿元，第一、三产业处于劣势损失分别为1 9 0 3 亿元和3 8 5 亿元，第二产业处于优势带来的增量为1 4 8 2 亿元。总偏离为7 7 9 亿元，增长率为3 3 2。第四类是城市的区域竞争力和产业结构都较差，产业结构偏离分量和区位偏离分量均小于零。这类城市包括三明、南平、宁德、漳卅|，其产业结构和其它因素对经济的增长都具有不利的影响。漳州市的结构因素劣势最大，带来的损失为1 5 2 6 亿元，第一、三产业处于劣势损失分别为4 0 1 8 亿元和8 7 7 亿元，第二产业处于优势带来的增量为3 3 6 9 亿元。因竞争
21、力劣势损失2 0 1 1 7 亿元，第一产业处于优势带来的增量为2 4 3 亿元，第二、三产业处于劣势带来的损失为1 1 4 6 3 亿元和8 8 9 7 亿元。总偏离为一2 1 6 4 3 亿元增长率为一4 1 3 2。这些地区由于区域竞争力和产业结构都很差，经济增长水平也相对较为缓慢，落后于其他地区。四、从产业结构视角对促进福建省区域经济增长的政策建议结合上面分类分析和实际情况，对4 类不同组合的经济增长提出如下建议。第一，经济增长中的结构推动效应明显，竞争力因素也具有优势的厦门市和莆田市要面向国际市场，充分发挥产业结构和竞争力的优势，不断优化产业结构，提高生产率水平、经营管理水平j 积极
22、吸引外资，促进经济又好又快的发展。厦门作为经济特区、海峡西岸经济区中心城市，应继续壮大电子信息制造业、机械制造业、化工制造业3 大支柱行业，大力发展高新技术产业，形成产业结构竞争优势和规模竞争优势；培育物流和旅游两大支柱，加快发展服务业；调整农业产业布局和结构，大力扶持发展种苗业、农产品营销业，建设无公害农产品生产基地和现代农业示范基地，发展生态休闲观光农业。莆田要充分利用发挥地处海峡西岸沿海中部的区位优势，南北对接”两州”，即省内对接泉州和福州，省外对接长三角和珠三角，推进工业化进程，提升产业集聚，优化产业布局，增强自主创新能力，壮大工业经济总量，强化工业对经济增长的支撑作用。第二，经济增长
23、中的结构推动效应显著，但竞争力因素处于劣势的福州市、泉州市，要不断优化产业结构，提高生产率水平、经营管理水无不有它的踪影。嵌入控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点，其应用已深入到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域，对各行各业的技术改造、产品更新换代、加速自动化化进程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机，一台通用计算机的外部设备中就包含了5 1 0 个嵌入式微处理器。在制造工业、过程控制、网络、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。五、发展趋势1 低
24、功耗嵌入式系统为满足高可靠性要求，低功耗的系统将应运而生。2 J a v a 虚拟机与嵌入式J a m 开发嵌入式系统希望有一个方便的、跨平台的语言与工具，J a v 8 正是用J“a 虚拟机实现J a v a 程序独立于各机种的平台。经过努力，一个支持嵌入式系统开发的、足够小、足够快、又有足够确定性的嵌入式J a m 程序包已经出现，J a v a 虚拟机与嵌入式J a v a 将成为开发嵌入式系统的有力工具。2 43 嵌入式系统的多媒体化和网络化随着多媒体技术的发展，视频、音频信息的处理水平越来越高，为嵌入式系统的多媒体化创造了良好的条件，嵌入式系统的多媒体化将变成现实。它在网络环境中的应
25、用已是不可抗拒的潮流，并将占领网络接入设备的主导地位。4 嵌入式系统的智能化嵌入式系统与人工智能、模式识别技术的结合，将开发出各种更具人性化、智能化的嵌入式系统。嵌入式系统工业是专用计算机工业，其目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用；通用计算机的发展变为功能电脑，普遍进入社会，嵌入式计算机发展的目标是专用电脑，实现”普遍化计算”，因此可以称嵌入式智能芯片是构成未来世界的”数字基因”。正如我国资深嵌入式系统专家一沈绪榜院士的预言，”未来十年将会产生头大小、具有超过一亿次运算能力的嵌入式智能芯片”，将为我们提供无限的创造空间。总之”嵌入式微控制器或者说单片机好象是一个黑洞，会把当今很
26、多技术和成果吸引进来。中国应当注意发展智力密集型产、l k”。万方数据嵌入式系统综述嵌入式系统综述作者：陈丹桂作者单位：湖南省涉外经济学院刊名：科技经济市场英文刊名：KEJI JINGJI SHICHANG年，卷(期)：2007，(4)被引用次数：0次 相似文献(10条)相似文献(10条)1.学位论文 肖芳雄 面向通信领域嵌入式软件平台核心的研究与实现 2004 随着信息时代的到来,嵌入式系统在各个领域中的应用越来越广泛.嵌入式系统是与具体应用密切联系的专用系统,具有较强的行业应用特点.在通信领域,存在着大量的嵌入式应用.电信级系统设备是通信领域当中一种具有典型行业特点的嵌入式设备,具有分布性
27、、并行性、实时性、信息量大,对资源要求高等特点,这对通信领域的嵌入式系统开发提出了较高的要求.同时,通信设备作为人们交流的重要手段,在信息时代越来越被人们所接受,人们对通信业务的需求也在不断变化中.因此,如何快速有效地开发出满足要求的软件,是通信领域嵌入式软件开发中迫切需要解决的问题.嵌入式软件平台是解决这一问题的有效途径,本论文主要研究了面向通信领域的嵌入式软件平台的相关理论和实现技术.面向通信领域的嵌入式软件平台在CPU/OS和应用程序之间提供一个中间层,屏蔽底层操作系统和硬件,向上为应用程序提供了一个统一的运行平台,同时针对通信领域的特点对底层操作系统进行了功能扩充,提供了一个简明一致的
28、应用程序接口,降低了应用程序开发人员对底层操作系统的了解,以支持快速有效地开发通信业务软件.嵌入式软件的开发长期以来使用的是过程化技术,使用面向对象技术,尤其是设计模式和架构,进行嵌入式软件的开发,是一种新的实践.本论文首先分析了嵌入式系统开发特点和通信领域嵌入式应用特点,指出嵌入式软件平台在通信软件开发中的重要性;接着分析了通信领域嵌入式软件平台技术的演进,阐述了面向对象技术在通信软件开发中的重要性和可行性;在研究了面向对象技术,尤其是设计模式和架构技术的基础上,针对通信行业的特点提出了一种面向对象的嵌入式软件平台模型,并进行了技术实现和验证;最后介绍了该平台在通信产品中的应用情况.2.期刊
29、论文 罗忠远 嵌入式移动数据库的特点和应用的可靠性-黑龙江科技信息2010(25)随着信息技术的发展,嵌入式移动数据技术必将给人们的生活和工作带来更大的变革,针对嵌入式移动数据库的特点和应用的可靠性进行了论述.3.学位论文 施跃华 嵌入式人脸检测系统的软硬件协同设计 2007 人脸检测是机器视觉的重要组成部分，广泛应用于人机交互，视频监控等领域，而这些应用领域都有嵌入式化的需求，因此如何在嵌入式平台实现实时人脸检测是非常有价值的研究课题。本文使用的AdaBoost人脸检测算法计算复杂，数据访问量大，很难用纯软件方案在嵌入式平台上实时实现。本文提出了一种人脸检测的SoC方案，通过人脸检测加速器提
30、高检测速度。加速器使用阵列单元架构，通过并行和流水等技术大大加速了检测过程。此外优化的窗口扫描策略，可以大大减少加速器对外部数据的访问次数，减轻系统的访存压力。本文在设计嵌入式人脸检测方案的同时，还给出了一整套基于ESL的嵌入式系统软硬件协同设计的流程。随着SoC设计的复杂度越来越高，设计初期的系统架构设计对最终SoC各方面性能的影响日益增加。SoC系统中软件和硬件结合得更为紧密，需要进行软硬件协同设计和验证。传统的RTL级软硬件协同设计和验证只能在设计的中后期才能进行，不利于尽早发现系统的瓶颈。本文使用先进的电子系统级设计方法，贯穿整个系统的开发过程。首先利用ESL平台分析算法的瓶颈，继而设
31、计合适的软硬件划分方案和软硬件接口。在深入研究系统瓶颈和算法数据流特点后，设计硬件加速器的结构，并利用ESL工具编写硬件加速器的周期级精确模型。在开发过程中，硬件模型逐渐被细化，任何阶段都可将硬件模型集成到ESL平台中，进行系统的软硬件协同设计和验证。ESL平台的仿真结果显示，带有加速器的嵌入式人脸检测系统与纯软件方案相比有很大的性能提升，可以达到实时检测的速度。本文的工作对人脸检测SoC芯片的研究和设计有很大的参考价值。4.期刊论文 张曦煌.柴志雷 嵌入式Web服务器中CGI的特点及实现-小型微型计算机系统2003,24(11)本文讨论的CGI基于无操作系统单片机环境的嵌入式Web服务器,在
32、这种环境下CGI是用户与Web服务器交互的唯一可行途径.本文介绍了嵌入式环境中CGI的特点和设计思想,并给出了主要实现算法.5.学位论文 蔡菁 基于SEP3203处理器的ePOS终端教学实验平台软件设计与实现 2009 随着时代的发展，嵌入式系统获得了广泛的应用。为了学习、研究和使用嵌入式技术，国内许多高校都在开展或计划开展嵌入式系统教学。如何接受嵌入式技术带来的挑战，学习嵌入式、研究嵌入式、使用嵌入式，已成为一个重要的研究课题。国内的嵌入式系统教学实验平台大多数侧重于嵌入式基础功能的实验，脱离了实际产品，与企业需求脱节，目前尚无针对嵌入式系统特点，从基础理论、技能训练到工程实践的完整的教学体
33、系。本课题将学生日常生活中能接触到的ePOS(Electronic Point of Sales，电子收款机)产品项目的开发设计移植到教学系统中，以ePOS终端为案例引入到教学实践环节中，对培养学生的实践动手能力、创新能力，对完善嵌入式教学体系具一定意义。本论文分析了当前常用的嵌入式微处理器和嵌入式操作系统各自的特点，并结合嵌入式项目教学的需求，选取了东南大学ASIC工程中心自主研发的基于ARM7TDMI内核的SEP3203微处理器作为本教学实验平台的处理器，并以博芯电子研制的ePOS开发平台作为本设计的基础硬件平台。本文分析了该硬件平台的特点，并结合本教学实验平台的应用需求，在此基础上完成了
34、ePOS开发项目在教学实验平台上软件平台的移植。本设计也考虑到嵌入式教学的特点，对原ePOS开发平台的应用功能进行了裁剪，使本嵌入式教学实验平台既保留传统嵌入式教学所要求的内容，同时又以完成产品项目来驱动教学实验，使本嵌入式教学实验平台又兼有完整项目产品项目开发的特点和内容。本文分析和对比嵌入式各操作系统的特点，并结合了嵌入式教学的特点和需求，选取C/OS-为本教学实验平台的操作系统，并在博芯电子研制的ePOS开发平台上完成了C/OS-操作系统和C/GUI图形界面在SEP3203上的移植。根据本教学实验平台的特点，对原有平台的BSP及各模块的驱动作了部分调整。在此软件平台的基础上实现了本嵌入式
35、教学实验系统应用功能的软件开发。最后通过设计ePOS远程模拟交易协议终端，实现了ePOS产品项目功能的整合，在实验室条件下模拟了ePOS产品的基本功能和基本工作流程。本教学实验平台既涵盖了嵌入式系统的基本应用功能，同时通过嵌入式产品项目的实现，使各模块整合在一起实现了一个产品的功能。该嵌入式教学实验平台基本达到了项目驱动教学的目的。本课题按照了工程项目开发设计的一般流程来设计本教学实验平台，论文在结构上也按照产品开发设计流程来编排。力求使本课题设计的教学实验平台满足时代的要求，为培养中国嵌入式产业化人才做出一点贡献。6.学位论文 占维 基于S3C44B0X的C/OS-&Clinux平台实现和剖
36、析 2006 ARM7TDMI是一种高效，低功耗的RISC处理器，以该内核为核心的S3C44BOX是一款基于以太网应用的高性价比1632位微控制器，非常适合嵌入式产品。本文的研究目标是实现基于S3C44BOX的COS-&Climux平台，重点移植和剖析OS&FS。具有实时性、源码公开的代表微内核的COS-II内核小，易剪裁，移植性好。本文基于ARMSDT25开发环境，介绍了pCOS-II的移植过程和方法，改写了!COS-II系统与CPU相关的程序文件，并根据SAMSUNG提供的DEMO板的启动代码，结合本平台的实际SDRAM、FLASH等外围器件配置设计了基于本平台的启动代码。代表宏内核的tC
37、linux由于代码开放性以及强大的网络功能，在中低端嵌入式网络设备中有广泛应用，与其它的嵌入式操作系统相比，具有更多的优势。本文在基于PC的Redhat9环境下，利用arm交叉编译工具移植Clinux，采用BLOB作为系统的bootloader。文章剖析了Clinux内核和文件系统，并分析了它的网络模块，阐述了p,Clinux的文件组织和它与BLOB、驱动、文件系统之间的关系，着重分析了!xClinux和linux的内存与进程实现等核心特征。本系统的硬件原理图在CADENCE公司的OrCAD环境下设计，采用Alleo进行PCB设计，考虑抗干扰问题，通过设计基于S3C4480X的最小系统，方便了
38、硬件系统的实现和调试，以保证系统硬件的可靠性。系统充分利用S3C44BOX处理器高性能、低功耗、低成本的优点，扩展平台的通用接口，为今后开发基于该平台的应用系统提供了捷径。本文在研究ARM7TDMI核心的微处理器S3C44BOX的内部结构和编程特点的基础上，实现了基于S3C44BOX的iCOS-II&p,Clinux嵌入式平台。对OS&FS进行了移植和剖析，完成系统的硬件设计，对移植结果进行了测试，在此基础上总结了嵌入式平台的2种开发方式和步骤，并重点剖析了IClinux操作系统内核和它的网络模块，揭示了系统的实现原理，描述了Clinux中TCPflP实现思路。7.期刊论文 沈可 使用嵌入式L
39、inux操作系统进行软件开发的特点及优势-电脑开发与应用2001,14(7)简要介绍了嵌入式Linux软件开发的特点,分析了使用嵌入式Linux进行软件开发所具有的优势.8.学位论文 马常杰 面向移动终端的嵌入式GIS空间数据管理研究与开发 2006 在2l世纪的今天，伴随着通信、微电子、大规模集成电路等技术的快速发展，计算机在体积、重量和成本等方面都有很大程度的降低，数据处理能力越来越高，以至于能够实现大规模的空间信息处理，并涌现出一批以手机、掌上电脑为代表的移动终端(MobileTerminals)。因此，空间信息如何在移动计算环境下更好地为移动用户服务成为当今地理信息系统(GIS)研究的
40、热点。特别是全球定位系统(GPS)的广泛应用及其GPS接收机研制水平的不断提高，其重量、尺寸不断减小，功耗、价格不断降低，而其定位精度却在不断提升。在这种情况下，利用GPS接收机的实时定位技术和移动终端的空间信息处理能力来解决各种电子导航系统、野外数据采集系统中空间地理数据的实时运算、更新等问题。与此同时，由于在移动环境中用户更多的是关心自己所处环境的信息，因此，借助移动通讯和Internet技术在移动终端上浏览或下载空间地理数据的需求也越来越强烈，为此移动互联技术扩展了传统的Internet空间，并正在营造一个更加广阔的移动计算(MobileComputing)环境，使人们在任何地点、任何时
41、间都能利用移动设备、通过无线方式从互联网络获得所需信息成为可能。但由于受移动环境的制约和终端资源的限制，如何有效地管理和存储空间地理信息是嵌入式地理信息系统(Embedded GIS)亟需解决的问题之一，也是论文关注和研究的重点。论文以国家863项目“面向网络应用的构件化嵌入式地理信息系统技术的研究与开发”为依托，通过利用和整合面向对象的GIS空间数据建模技术，空间数据索引、数据压缩等技术，主要研究、开发符合移动终端特点的、完整的、切实可行的嵌入式GIS空间数据管理、索引/查询、压缩/还原等模型，并根据嵌入式GIS应用环境提供上述模型的特定的解决方案。论文按照“软件能力成熟度3级模型(CMM3
42、)”来进行研究与开发，不仅提供功能完备的软件设计模型，开发说明文档，适合用户二次开发的软件包，而且为嵌入式GIS的如下功能提供有效的数据支撑：空间投影变换、数据的可视化和交互编辑；与GPRS、CDMA等2.5G、3G无线互联网技术相结合，开展移动计算技术的研究；以及支持OGC的GML3.0二维数据标准，实现与大型MAPGIS平台的数据交换，实现基于OGC规范的WMS，WFS服务的开发和基于Web的动态目标监控等。同时，项目的开发完全基于二进制的构件技术，进而实现软件复用、移植、升级的独立化，智能化，为嵌入式GIS系统的跨操作系统和硬件平台提供良好兼容性、可靠性、可移植性。论文的主要研究成果有以
43、下几方面：1嵌入式GIS数据建模 在GIS研究领域，数据建模(Data Modeling)是将现实世界的地理信息转换成计算机中的地理数据，并且使这些地理数据能真实、客观的反映现实世界中的地理实体或现象，以及它们之间的相互关系和分布特征的过程。也就是说，GIS数据建模的核心是寻求一个能够有效表达和支持以下功能的地理数据模型(Geographic Data Model)：1)能够定义可用性强的地理现象概念，如地理空间与时间的概念；2)能够清楚的描述各种地理应用中的数据类型：3)能够在不同的计算机系统中进行一致的描述和执行。4)能够在实际中进行操作，并通过其提供的查询、分析等服务，指导人们对所关心领
44、域的判断与决策；由此可见，地理数据模型的建立应尽可能自然的反映现实世界和接近人对现实世界的观察和理解，也就是模型要面向现实世界，面向用户；但从实现角度来看，数据模型还应在一定程度上面向实现、面向计算机，特别是面向嵌入式计算机。显然这两方面的要求是矛盾的，为此，我们针对不同的使用对象和应用目的，由高级到低级、由现实世界到GIS实现采用“概念模型-逻辑模型物理模型”的三层模型结构。根据这一思路，论文分三个步骤进行GIS数据建模：首先选择面向对象的数据建模方法来对现实世界的地理数据进行抽象、组织和管理；然后选择符合嵌入式系统特点的数据结构来表达该数据模型；最后选择一种合适的文件格式来记录、存储该数据
45、结构。2嵌入式GIS路网模型的GDF40标准扩展 车载导航作为二十一世纪汽车电子工业的新兴产业正在迅速发展，与之相适应，导航数字地图的生产也在飞速发展。但由于缺乏统一的导航数据标准，因而造成不同生产商的数据不能交换，数据制作和质量一直处于低水平状态。GDF40(Geographic：Data Files 40)是针对智能交通领域地图数据库建设与数据交换而制定的标准，己成为目前全球智能交通领域(Intelligent Transportation System，ITS)及相关产业所公认并广泛采用的国际标准。现在我国也以该标准为工作基础制定了相应的国家标准，它规定了导航地理数据的数据模型和数据交换
46、格式。GDF4.0的广泛应用将对规范我国的导航地理数据库建设，提高我国导航产业的技术和应用水平有着重要的作用。论文在着重分析GDF4.0核心主题之一的“道路网络模型”基础上，比较归纳出嵌入式GIS道路网络模型与其异同之处，并以此为切入点提出：引入“复合属性”；划分道路网络为“规划层”和“引导层”；增加“路段”、“交叉点”等复杂要素以及增加道路路口转向定义和各种关系模型等符合GDF40标准的嵌入式GIS路网模型扩展方案，从而实现对汽车的精确导航。3嵌入式GIS数据索引 支持精确有效的空间数据检索和快速及时的用户查询反馈是地理信息系统的主要任务之一。数据索引对空间数据的描述通常是依据空间实体的位置
47、和形状或实体之间的某种空间关系，按照一定顺序排列的数据结构，其中包括空间实体的概要信息，如实体的对象标识、外接矩形以及指向该实体物理存储位置的指针。作为一种辅助性的空间数据结构，数据索引介于空间操作算法和空间实体之间，通过其筛选作用，大量与特定空间操作无关的实体被排除掉，从而提高空间操作的效率。论文不仅对嵌入式GIS系统中采用的静态有序表、K-D树、四叉树、R树及其地址簿索引的设计、实现进行详尽的阐述，而且将其应用于移动终端(Compaq iPAQ H3800)上进行大量细致的测试研究，通过分析对比测试所得的内存、时间、电量等指标来评价上述索引在不同嵌入式应用环境下的有效性，并以此为依据给出嵌
48、入式GIS的索引策略。4.嵌入式GIS数据压缩 论文在GIS数据建模过程中，考虑到移动终端相对于桌面系统资源有限，尤其是存储容量小的特点，针对嵌入式GIS应用特点，定制设计了各种数据(几何坐标、图形参数、标识码等)的存储结构，以达到充分有效利用空间的目的。除此之外，采用高效实用、与现实应用主题相一致的空间数据压缩机制也是很有必要的。对此，论文对嵌入式GIS中所采用的经典Douglas-Peucker简化算法，小波压缩等空间矢量数据压缩方法以及基于信息熵理论的Huffman编码、LZ系列(LZ77、LZSS、LZW)编码等通用压缩方法进行了分析阐述，而且在移动终端(Compaq iPAQ H38
49、00)上进行测试研究，通过对比测试所得的内存、时间、电量等指标来评价上述压缩方法在电子地图浏览、车载地图导航和移动网络传输等不同嵌入式应用环境下的有效性，并以此为依据提出嵌入式GIS的压缩方案。5.嵌入式GIS设计模式 设计模式(Design Patterns)最早源于建筑师Christopher Alexander对建筑物质量的客观评价以及人类学家Ruth Benedict对文化人类学的价值分析，其本质在于通过观察鉴别相似问题的不同解决方案，进而洞悉把握优质设计与分析之间的共同之处。设计模式被认为是面向对象技术的“刀刃”部分，是针对在特定场景下，特定问题的可重复、可表达的解决方案，这一方案提
50、供了解决该问题所涉及的相关类模型及其相互通信对象的完整描述。正因为如此，论文再次从面向对象技术谈起，分析说明设计模式的特点、作用以及在实际软件设计过程中如何选择、应用设计模式。论文以此为基础重点阐述在嵌入式GIS设计过程中，结合嵌入式空间数据管理的特点，经过反复软件重构实践，从现有的设计模式中选用的抽象工厂(Abstract Factory)、适配器(Adapter)、模板(Template Method)等模式，以及GIS软件所具有的“近似-精确(过滤-精炼)”模式。6嵌入式GIS应用范例 论文对基于嵌入式GIS软件平台开发的应用系统做了简要阐述，主要包括：与中国地质调查局合作开发了数字区域