嵌入式系統(tǒng)緒論

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1、,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,,Company Logo,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,第,1,講 嵌入式系統(tǒng)緒論,計算機科學與技術學院,賈智平,計算機學科與其他學科的不同點,計算機學科

2、的概念,計算機學科中的指數(shù)現(xiàn)象,理論，技術，工程的綜合性,創(chuàng)造性,計算機學科的發(fā)展趨勢,不斷的擴展，外延,從信息空間向物理世界，人類社會擴展,從硬件，軟件服務向人際合作演變,發(fā)展背景,計算機應用深入、廣泛,WWW,的出現(xiàn)，將,“,計算,”,泛化、平民化了,“,會計算機,”,已經(jīng)不再是計算機專業(yè)學生獨有的優(yōu)勢,基本的,優(yōu)勢正在失去,計算機專業(yè)的一種危機：學生專業(yè)自豪感下降，高考錄取分數(shù)在校內(nèi)相對排名下降！,計算機專業(yè)如何生存：,“,計算機專業(yè)還有幾分天下？,”,、,“,什么叫,我是搞計算機的,？,”,啟示,計算機教育發(fā)展以國家需求為目標和驅(qū)動力,注重學習國際先進技術,如：技術、系統(tǒng)、人才、優(yōu)秀教

3、材,充分認識計算機專業(yè)的實踐性特點,師資隊伍是保證教育質(zhì)量的關鍵,計算機教育內(nèi)容必須及時調(diào)整,社會需求分析,基本觀點,國家和社會對計算機專業(yè)本科人才需求與信息化的目標、進程密切相關，計算機市場很大程度上決定著對計算機人才的層次結構、就業(yè)去向、能力與素質(zhì)等方面的具體要求,計算機類專業(yè)畢業(yè)生不是數(shù)量太多或質(zhì)量太差，而是滿足社會需要的,針對性不夠強,、,結構上不合理,計算機人才培養(yǎng)應是與社會需求相匹配的,金字塔結構,美國勞工部統(tǒng)計局,2006,年報告,:,2004-2014,增長最多的職位,網(wǎng)絡系統(tǒng)與數(shù)據(jù)通信分析員,（設計，測試與評估企業(yè)信息系統(tǒng)）,第,2,位,:,增加,54.6%,；主要為學士,2

4、3,萬人,計算機軟件工程師,應用,（分析用戶需求；設計，構建與維護應用軟件）,第,5,位,:,增加,48.8%,；主要為學士,46,萬人,計算機軟件工程師，系統(tǒng),（協(xié)調(diào)企業(yè)計算機系統(tǒng)的構建與維護，規(guī)劃未來發(fā)展）,第,8,位,:,增加,43.0%,；主要為學士,34,萬人,網(wǎng)絡與計算機系統(tǒng)管理員,（設計，安裝與維護企業(yè)的網(wǎng)絡環(huán)境）,第,11,位,:,增加,38.4%,主要為學士,28,萬人,數(shù)據(jù)庫管理員,（組織與管理數(shù)據(jù)）,第,12,位,:,增加,38.2%,主要為學士,10,萬人,計算機系統(tǒng)分析員,（應用計算機技術滿足企業(yè)個性需要）,第,25,位,:,增加,31.4%,主要為學士,49,萬人,

5、(,括弧中為,2004,年從業(yè)人數(shù)）,信息技術專業(yè)方向,信息技術作為大學人才培養(yǎng)的一個知識體系，其基本目標是,:,圍繞社會中各種組織機構（以及個人）的需求,通過對計算技術的,選擇、應用和集成,創(chuàng)建,優(yōu)化的信息系統(tǒng),并對其運行實行有效的,技術維護和管理,。,信息技術方向要求的基本能力,對信息技術領域的核心技術和概念能熟練運用,為解決個人和組織機構所面臨的問題，能系統(tǒng)地分析、確定和闡明用戶的需求,能設計高效實用的信息技術解決方案，并善于將該解決方案和用戶環(huán)境整合,信息技術方向要求的基本素質(zhì),能鑒別和評價當前流行的和新興的技術，根據(jù)用戶需求評估其適用性,能分析技術對個人，組織，社會帶來的影響，包括倫

6、理，法律和政策等方面問題,善于總結成功經(jīng)驗與失敗教訓，并能用于指導后續(xù)實踐,具有獨立思考和解決問題的能力,所要求的交流與學習能力,能將個人行動與團隊合作相融合，在隊伍中相互協(xié)作來達到團隊的共同目標,能通過口頭和書面的方式，運用恰當?shù)膶I(yè)詞匯和客戶、用戶及同伴進行有效的交流和溝通,具有終身學習的意識,計算機專業(yè)人才培養(yǎng)與就業(yè),專業(yè)興趣的培養(yǎng),專業(yè)能力的培養(yǎng),專業(yè)意識的培養(yǎng),中國的電子信息產(chǎn)業(yè),中國電子信息產(chǎn)業(yè)大而不強,工業(yè)增加值和利潤都很低，,R&D,投入低,自主創(chuàng)新能力不強，主要核心技術和關鍵元器件依賴外國,因此現(xiàn)在我們的目標是：“從信息大國發(fā)展到信息強國”，“從中國制造發(fā)展到中國創(chuàng)造”,主要

7、問題,工業(yè)增加值和利潤率很低，且百強總利潤有下降的趨勢，大多是做低端的裝配、加工,核心技術和關鍵元器件等大多依賴外國，如,CPU,、,OS,、,LCD,顯示器等等，基本上依賴外國，整機廠商很少能有利潤。,R&D,投入不足，,2008,年電子百強企業(yè)研發(fā)經(jīng)費占營業(yè)收入的比率為,3.9%,，明顯高于全行業(yè),1.8%,的平均水平。國外,IBM,等大公司保持,15%,。,隨著國際金融危機的沖擊效應逐步顯現(xiàn)，當前行業(yè)出現(xiàn)了一些值得關注的問題：,企業(yè)虧損面加大，規(guī)模以上制造業(yè)虧損面達到,25%,，同比提高,2,個百分點；,部分基礎行業(yè)困難加大，集成電路、印制電路行業(yè)利潤分別下降,43.5%,和,10.8%

8、,，光電器件行業(yè)利潤增速同比下降了,54,個百分點；,大企業(yè)兼并重組明顯增多，特別在軟件服務和半導體領域表現(xiàn)突出；,美國、德國、韓國和我國臺灣地區(qū)紛紛對集成電路企業(yè)給予資金支持，對信息產(chǎn)業(yè)核心制高點的爭奪日趨激烈。,面臨形勢,展望,我國電子信息產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)十分嚴峻，機遇同樣巨大。,全球市場形勢不容樂觀，出口增速可能繼續(xù)下滑；,電信企業(yè)重組完成后積極推進,3G,投資，將帶來產(chǎn)業(yè)鏈和市場格局的調(diào)整變化。,全球,IT,支出將在,3%,以下，計算機出貨量增長,4%,，手機、彩電、集成電路將下降,2-10%,；,國內(nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)收入增長,12%,左右，其中制造業(yè)約,10%,，軟件業(yè),22-25%,，一

9、季度全行業(yè)發(fā)展速度將大幅放緩。,缺乏核心技術受制于人的例子,例,1,：我國,DVD,產(chǎn)業(yè)因為需付高額專利費而全行業(yè)陷入困境，一臺,DVD,機銷售價僅,60,美元，但專利費最高需付,21,美元，利潤幾乎為零；,例,2,：,2007,年,3,月在德國漢諾威消費電子、信息及通信博覽會（,CeBIT,）上，數(shù)家中國,MP3,廠商遭遇國外企業(yè)的“專利狙擊”，展臺遭到德國海關查抄，損失重大。,例,3,：電視行業(yè)在跨國公司帶動下，被動地從,CRT,電視轉(zhuǎn)到,LCD,電視，但,LCD,顯示器基本上依賴外國，因此利潤很低，好的公司也只有,2%,左右，差的公司就要虧損。,制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的途徑,應增強自主創(chuàng)新能力，

10、大力發(fā)展嵌入式系統(tǒng)，掌握核心技術的知識產(chǎn)權，主要是：,嵌入式軟件,集成電路設計,關鍵元器件,振興電子制程技術、壯大電子制程企業(yè)是突破行業(yè)“短板”、實現(xiàn)電子強國戰(zhàn)略的突破口。,電子制程是指電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造工藝流程。,電子制程應用可令電子信息制造業(yè)生產(chǎn)效率提高、生產(chǎn)成本降低、工藝品質(zhì)引起的事故減少,2010,年上半年軟件業(yè)務收入,累計實現(xiàn),6048,億元，同比增長,29.1%,，增速比去年同期提高,6.4,個百分點。,Company Logo,2010,上半年軟件收入情況構成,嵌入式系統(tǒng)軟件收入,1042,億元，同比增長,19.6%,，增速比去年同期提高,2.5,個百分點。,Company Lo

11、go,2009,年軟件產(chǎn)業(yè)收入構成情況,全行業(yè)完成軟件產(chǎn)品收入,3288,億元，同比增長,26.3%,Company Logo,嵌入式軟件,軟件產(chǎn)品收入,3166,億元，同比增長,32%,。軟件技術服務,1455,億元，同比增長,39.9%,，其中軟件外包服務收入,203,億元，增速達,100%,以上。嵌入式軟件收入,1118,億元，同比增長,25.5%,。系統(tǒng)集成收入,1616,億元，同比增長,25.2%,。,IC,設計收入,217,億元，同比增長,16%,。軟件出口,142,億美元，同比增長,39%,，其中軟件外包出口,15.9,億美元，同比增長,54%,。,進一步分類,嵌入式軟件的地位,

12、中國制造業(yè)規(guī)模巨大，嵌入式軟件有巨大的市場需求，是中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變的關鍵，已有華為、中興等成功的例子。,嵌入式軟件難以測算，目前信息產(chǎn)業(yè)部制訂了“嵌入式軟件權數(shù)”（例如路由器為,0.19,，移動通信基站為,0.30,，自主開發(fā)手機為,0.08,等等），使嵌入式軟件的計算規(guī)范起來。這一方法在實踐中還需要不斷完善。,集成電路設計,自,2000,年國發(fā),18,號文件以來，中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，包括,IC,設計、,IC,生產(chǎn)、測試、封裝等等都有很快的發(fā)展。中國有巨大的市場需求，為發(fā)展,IC,產(chǎn)業(yè)提供了優(yōu)越的條件。,IC,設計所需投入不大，主要是人才，所以容易發(fā)展起來，目前從專用芯片、嵌入式,

13、CPU,到高性能,CPU,，中國都已能進行設計。,IC,生產(chǎn)需要投入大，需要更長時間的發(fā)展。,電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃,2009,年,2,月,18,日國務院總理溫家寶主持召開國務院常務會議，審議并原則通過了電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃，確定了今后三年電子信息產(chǎn)業(yè)的三大重點任務：,完善產(chǎn)業(yè)體系，確保骨干產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定增長，著重增強計算機產(chǎn)業(yè)競爭力，加快電子元器件產(chǎn)品升級，推進視聽產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。,立足自主創(chuàng)新，著重建立自主可控的集成電路產(chǎn)業(yè)體系，提高軟件產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展能力。,以應用帶發(fā)展，大力推動業(yè)務創(chuàng)新和服務模式創(chuàng)新，著重在通信設備、信息服務和信息技術應用等領域培育新的增長點。,高性能通用芯片,中科院計算

14、所研制的龍芯,2E,，是中國大陸地區(qū)第一個采用,90,納米設計技術的處理器，最高主頻達到,1.0GHz,，峰值運算速度達到每秒,40,億次雙精度浮點運算,在單處理器設計方面已達國際先進水平,龍芯只能運行,Linux,，因此它的推廣主要取決于軟件，取決于,Linux,，尤其是桌面,Linux,。目前主要在某些專用領域推廣。,專用集成電路芯片（,ASIC,）,如“中星微”的計算機圖像輸入芯片大規(guī)模打入國際市場，被三星，索尼，戴爾，惠普等跨國公司采用，占領該領域,60%,以上的份額，,2006,年實現(xiàn)銷售超過,10,億元人民幣。,2007,年,6,月推出的目前市場上最先進的網(wǎng)絡攝像頭處理芯片,VC0

15、336,在全球高端筆記本市場的出貨量已超過,500,萬枚。,“中星微”重視知識產(chǎn)權體系的建設和保護，至今已申請了,808,項國內(nèi)外技術專利，,8,項集成電路著作權，,6,項軟件著作權，擁有了一個尚無任何法律糾紛的由多層次商業(yè)機密及專利權組成的知識產(chǎn)權體系。,其他很多公司（如展訊、炬力等等）都在各自領域有很好的業(yè)績。,嵌入式,CPU,龍芯、眾志、,THUNP,、,C-Core,、君正等等嵌入式芯片已用于網(wǎng)絡計算機、稅控收款機和其他嵌入式設備。某些芯片已能與國際同類產(chǎn)品競爭，在價格、低功耗等指標方面有一定優(yōu)勢。,因為這一領域很廣，沒有誰能壟斷，發(fā)展空間大，預計國產(chǎn)芯片將逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。,關鍵元器件

16、,關鍵元器件尤其是薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)已成為制約我國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。,據(jù)預計，TFT-LCD全球市場規(guī)模2005年達603億美元，2010年TFT-LCD產(chǎn)值將達到879億美元，占到整個平板顯示產(chǎn)業(yè)84%的份額。,TFT-LCD價值比重大，占電視機等終端產(chǎn)品整機成本比重的80%、監(jiān)視器的85%、筆記本電腦的25%、手機的10%。,TFT-LCD,應用產(chǎn)品,我國是,TFT-LCD,應用產(chǎn)品全球最大的生產(chǎn)國，也是全球最重要的消費國,2007,年，國內(nèi)共生產(chǎn)彩電,8807,萬臺，同比增加了,0.4%,2007,年，國內(nèi),CRT,彩電的產(chǎn)量回落至,6000,萬臺水平，占總產(chǎn)量的比重不足,70%,；液晶電視產(chǎn)量,2600,萬臺，約占總產(chǎn)量的,30%,。,我國目前在,TFT-LCD,電視上的用屏幾乎全部進口。,我國,TFT-LCD,企業(yè)規(guī)模不夠大，還不具有適合生產(chǎn)電視用的第,6,代（,1.51.8,米,2,）及以上的生產(chǎn)線。,盡快擺脫依賴外國,TFT-LCD,的局面,骨干企業(yè)京東方、上廣電和龍騰光電等尚未達到可營利的最小規(guī)模，應通過整合資源,形成有足夠規(guī)模的,TFT-LCD,龍