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嵌入式系统支柱学科的交叉与融合(2)

发布时间:2018-01-09 15:31  来源:网络整理

  目前,嵌入式系统尚未形成独立的学科体系。从“嵌入式系统,,的诞生、独立的单片机发展道路、微控制器技术发展的内涵、嵌入式系统的多种解决方案来看,“嵌入式系统,,是四个支柱学科的交叉与融合,并以平台模式进行学科定位与分工。

2.1 四个支柱学科的关系图解

  嵌入式系统的四个支柱学科是微电子学科、计算机学科、电子技术学科、对象学科,它们的关系如图2所示。微电子学科是嵌入式系统发展的基础,对象学科是嵌入式系统应用的归宿学科,计算机学科与电子技术学科是嵌入式系统技术发展的重要保证。

图2  嵌入式系统四个支柱学科的交叉与融合

2.2 领衔的微电子学科
  微电子学科与半导体集成电路的领衔作用,在于它为嵌入式系统的应用提供了集成电路基础。电子技术学科、计算机学科的许多重要成果,最终都会体现在集成电路中,从早期的数字电路集成,到如今的模数混合、软/硬件结合、以IP为基础的知识与知识行为集成。

2.3 为平台服务的计算机学科
  现代计算机出现后,在计算机学科中形成了两大学科分支,即通用计算机学科与嵌入式计算机学科。通用计算机学科与嵌入式计算机学科有不同的技术发展方向与技术内涵。由于嵌入式计算机学科与对象学科、微电子学科紧密相关,而嵌入式计算机学科与原有计算机学科内容有较大差异,不能用通用计算机的概念来诠释嵌入式系统,因此、嵌入式计算机要加强与微电子学科、电子学科、对象学科的沟通,共同承担起嵌入式系统新学科的建设任务。

  在嵌入式系统中,计算机学科要承担起嵌入式系统应用平台的构建任务,它包括嵌入式系统的集成开发环境、计算机工程方法、编程语言、程序设计方法等内容。

2.4 广泛服务的电子技术学科

  在嵌入式系统中,电子技术学科提供了最广泛的技术服务。电子技术将微电子领域的集成电路设计,迅速从电路集成、功能集成、技术集成发展到知识集成;为计算机学科提供嵌入式系统的硬件设计技术支持;在对象学科中,广大的应用工程师在嵌入式软硬件平台上实现最广泛的应用。

2.5 对象学科的最终出路
  对象学科是嵌入式系统的最终用户学科。对象学科几乎囊括了所有的科技领域,形成了嵌入式系统一个无限大的应用领域。至今,嵌入式系统行家不再会回答“嵌入式系统用在什么地方?”这样的问题。对于对象学科来说,嵌入式系统只是一个智能化的工具,对象学科要在嵌入式系统上构建本领域的一个嵌入式应用系统。嵌入式应用系统的技术基础是本学科的基础理论与应用环境、应用要求。同时,在应用中要不断给微电子、集成电路设计、嵌入式计算机学科提出技术要求,以便不断提升嵌入式系统平台的技术水平。

3 平台模式下的学科分工

  平台模式是知识经济时代产业、科技的基本发展模式,所有的知识创新与创新知识应用都要走平台化发展道路。

3.1 平台模式的由来
  平台模式是知识经济时代的一种基本的产业、科技模式,是人类知识分离性规律、集成性规律发展到高级阶段上的必然现象。它将一体化的产业、科技模式变革为知识平台媒介下的平台模式。只要对比上世纪60年代收音机产业与90年代的VCD/DVD产业,就会发现一体化产业模式与平台产业模式的本质差异。

  上世纪60年代收音机行业中的所有企业,无一例外地都承担起从创意、产品研发、样机设计、样机生产、批量投产的全过程,遵循着封闭的一体化产业模式。到了90年代的VCD/DVD时代,出现了半导体厂家与乡镇企业社会化分工的产业模式:半导体厂家将VCD/DVD创意转化成VCD/DVD的软硬件套件,乡镇企业购买VCD/DVD的软硬件套件,并在半导体厂家的技术支持下实现VCD/DVD机的大批量生产。半导体厂家绝不生产VCD/DVD机,乡镇企业绝不从事VCD/DVD的技术研究。VCD/DVD的软硬件套件就是VCD/DVD技术的知识平台。以知识平台为中心,实现了知识产业与制造产业的社会化分工。知识产业从事知识创新,将知识创新成果转化为知识平台,不从事知识成果的最终应用;制造产业则在知识平台基础上完成创新成果的最终应用。





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