1.7 嵌入式系统的发展趋势

当前嵌入式系统的发展面临着挑战和机遇的双重冲击，嵌入式系统正处在一个飞速发展和激烈竞争的时代，未来的这种发展和竞争将达到白热化的程度。

1.7.1 嵌入式系统面临的挑战

以信息家电为代表的互联网时代嵌入式系统的发展产生新的革命，同时也对嵌入式系统技术，特别是软件技术提出了新的挑战。这主要包括支持日益更新的功能、灵活的网络连接、轻便的移动应用和多媒体信息处理，此外，还需应对更加激烈的市场竞争。

到目前为止，商业化嵌入式操作系统的发展主要受到用户对嵌入式系统的功能需求、硬件资源及嵌入式操作系统自身灵活性的制约。而随着嵌入式系统的功能越来越复杂，硬件所提供的条件越来越好，选择嵌入式操作系统也就越来越有必要了。到了高端产品的阶段，可以说采用商业化嵌入式操作系统是最经济可行的方案。

目前用得最多的还是16位寻址空间的嵌入式操作系统，但是它们的局限性已经日趋明显。这首先是因为很多嵌入式系统所具有的功能已经相当复杂，迫切需要具备支持32位地址空间、虚拟存储管理和多进程等特点的嵌入式操作系统。另外，现在的嵌入式设备需要有比以往更丰富的CUP来操控它们的强大功能。近几年，Linux在嵌入式领域异军突起，成为当前风头最劲的嵌入式系统平台，由于Linux自身的诸多优势，吸引了许多开发商的目光，许多大型跨国企业，已经将Linux操作系统作为开发嵌入式产品的工具。现在国外基于嵌入式Linux系统的产品已经问世，如韩国三星公司的LinuxPDA、可联网的Linux照相机，美国Transmeta公司的Linux手机、NetGem的机顶盒等。但与多数技术是由大型操作系统的技术推动而不同的是，在新型的设备驱动模式这一点上嵌入式操作系统没有现成的经验可以借鉴，因此，嵌入式系统的发展现状迫切需要一种创新的嵌入式操作系统。

1.7.2 嵌入式系统的发展前景

未来嵌入式系统技术有以下几点新的发展前景。

（1）嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持

随着互联网技术的成熟、带宽的提高，ICP和ASP在网上提供的信息内容日趋丰富，应用项目多种多样，像手机、电话座机及电冰箱、微波炉等嵌入式电子设备的功能不再单一，电气结构也更为复杂。为了满足应用功能的升级，设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器，如32位、64位RISC芯片或DSP增强处理能力；同时还采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性，简化应用程序设计，保证软件质量和缩短开发周期。

（2）联网成为必然趋势

为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求，面向21世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外部联网要求，嵌入式设备必须配有通信接口，相应需要TCP/IP协议簇软件支持；由于家用电器相互关联（如防盗报警、灯光能源控制、影视设备和信息终端交换信息）及实验现场仪器的协调工作等要求，新一代嵌入式设备还需具备IEEE 1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口，同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。为了支持应用软件的特定编程模式，如Web或无线Web编程模式，还需要相应的浏览器，如HTML、WML等。

（3）小尺寸、微功耗和低成本

为满足这种特性，要求嵌入式产品设计者相应降低处理器的性能，限制内存容量和复用接口芯片。这就相应提高了嵌入式软件设计的技术要求。如选用最佳的编程模型和不断改进算法，采用Java编程模式，优化编译器性能。因此，既要软件人员有丰富经验，更需要发展先进嵌入式软件技术，如Java、Web和WAP等。

（4）提供精巧的多媒体人机界面

嵌入式设备之所以被亿万用户所接受，重要因素之一是它们与使用者之间的亲和力，自然的人机交互界面，如司机操纵高度自动化的汽车主要还是通过习惯的方向盘、脚踏板和操纵杆。人们与信息终端交互喜欢通过以GUI屏幕为中心的多媒体界面实现。手机的手写中文输入、语音拨号上网、收发电子邮件及彩信收发已取得初步成效。目前，一些先进的手机或PDA上已实现短消息语音发布，但离掌式语言同声翻译还有很大距离。

嵌入式系统的应用正在从狭窄的应用范围、单一的应用对象及简单的功能，向着未来社会需要的应用需求进行转变。社会对嵌入式系统的需求正在慢慢扩大，特别是近几年随着互联网的发展，从PC时代步入后PC时代，对信息家电的需求越来越明显。嵌入式系统在信息家电中的应用，就是嵌入式系统概念和应用范围的变革，打破了过去PC时代被单一微处理器厂家和单一操作系统厂家垄断的局面，出现由多芯片、多处理器占领市场的新局面。