传统嵌入式系统和嵌入式系统中的范式转变视频教程

wrp/源码 3年前 0 9 2306

传统嵌入式系统可以定义为传统上执行有用任务但由于明显原因需要重新设计和升级的硬件和软件/固件系统。这种变化最重要的驱动因素是零件过时以及最新的系统需求，例如更强大的功能、与其他当代系统或子系统的集成、增强的处理和接口可扩展性、更好的物理特性（例如尺寸、重量、功率、量），并降低维护和生命周期支持成本。另一个关键原因是满足或超过系统规格的现代算法、架构和技术的可用性，通常成本较低。

现有的再造往往侧重于简单的硬件升级，通常在单芯片级别。这种一次一个组件的方法不会扩展到板级或子系统级再造以及随附的软件升级。例如，对于某些遗留系统，单个、形式高效的 IC 可能会一次性替换许多旧芯片，从而显着提高性能和/或降低成本，因此板级方法将具有很大价值. 很多时候，我们缺乏遗留系统的设计规范，原始设计人员不再提供信息。在这种情况下，我们需要提取遗留系统设计意图的方法。

随着企业面临比以往更快的创新压力，嵌入式系统的设计、开发和集成也在不断发展。曾经专门构建的遗留系统必须现代化或让位于新的流体和连接系统。当然，这种转变以及实际实施的需要不是一天发生的。

嵌入式系统范式转变

让我们假设您是复杂嵌入式开发项目的软件/系统开发负责人。为了满足项目规范以及积极的交付时间表，需要满足许多要求。该项目正在进入整合阶段。该功能似乎运行良好，您对事情感觉很好。随着嵌入式系统复杂性呈指数级增长，上述情况变得越来越普遍。考虑当前投放市场的智能手机和平板电脑等移动设备，它们具有四个处理器内核（和一个额外的 GPU 内核），而其他供应商则为下一代移动设备宣传了八个（异构）内核设备。

嵌入式系统设计通过变得更加灵活和软件定义而不断变化并跟随企业系统。传统上，嵌入式系统是使用每个设备独有的封闭架构专门构建的。它们运行具有固定时间限制的实时操作系统 (RTOS)，其中可预测性是关键。RTOS 确保这些系统不会出现故障。或者，没有实时要求的系统可以运行定制版本的 Linux，例如 Wind River Linux。这些现在相互连接的汽车嵌入式系统需要比孤立时更大的安全对策。正如最近发生的许多重大数据泄露事件所表明的那样，一个系统可以为黑客提供进入另一个系统的途径。

嵌入式系统设计变化的驱动因素包括硬件的改进以及软件开发方法的不断发展。在硬件层面，现在可以用单个 CPU 做更多事情。新的多核片上系统 (SoC) 不是仅托管一个应用程序，而是可以在单个硬件平台上支持多个应用程序，同时仍然保持适度的功率和成本要求。与此同时，软件开发技术的进步指向比其前辈更具有软件定义性和流动性的系统。

当今最新和现代的汽车电子系统已经达到了相当高的复杂性，导致部署软件的复杂性相应增加。嵌入式硬件/软件日益增加的复杂性增加了对软件可重用性和更短设计周期的需求。相应的问题由软件工程中的新兴技术解决，这些技术有助于重用和增加灵活性，同时保持接口和系统级完整性。