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1、第第1 1讲讲 嵌入式系统绪论嵌入式系统绪论嵌入式系统绪论课件计算机学科与其他学科的不同点计算机学科与其他学科的不同点v计算机学科的概念计算机学科的概念v计算机学科中的指数现象计算机学科中的指数现象v理论，技术，工程的综合性理论，技术，工程的综合性v创造性创造性嵌入式系统绪论课件计算机学科的发展趋势计算机学科的发展趋势v不断的扩展，外延不断的扩展，外延v从信息空间向物理世界，人类社会扩展从信息空间向物理世界，人类社会扩展v从硬件，软件服务向人际合作演变从硬件，软件服务向人际合作演变嵌入式系统绪论课件发展背景发展背景v计算机应用深入、广泛计算机应用深入、广泛WWWWWW的出现，将的出现，将“计算
2、计算”泛化、平民化了泛化、平民化了 “会计算机会计算机”已经不再是计算机专业学生独有已经不再是计算机专业学生独有的优势的优势 基本的基本的优势正在失去优势正在失去计算机专业的一种危机：学生专业自豪感下降，计算机专业的一种危机：学生专业自豪感下降，高考录取分数在校内相对排名下降高考录取分数在校内相对排名下降 ！计算机专业如何生存：计算机专业如何生存： “计算机专业还有几分计算机专业还有几分天下？天下？” 、“什么叫什么叫我是搞计算机的我是搞计算机的 ？”嵌入式系统绪论课件启示启示计算机教育发展以国家需求为目标和驱计算机教育发展以国家需求为目标和驱动力动力 注重学习国际先进技术注重学习国际先进技术
3、如：技术、系统、人才、优秀教材如：技术、系统、人才、优秀教材充分认识计算机专业的实践性特点充分认识计算机专业的实践性特点 师资队伍是保证教育质量的关键师资队伍是保证教育质量的关键 计算机教育内容必须及时调整计算机教育内容必须及时调整 嵌入式系统绪论课件社会需求分析v基本观点基本观点国家和社会对计算机专业本科人才需求与信息化的目标、国家和社会对计算机专业本科人才需求与信息化的目标、进程密切相关进程密切相关 ，计算机市场很大程度上决定着对计算，计算机市场很大程度上决定着对计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求体要求 计算机类专业毕
4、业生不是数量太多或质量太差，而是满计算机类专业毕业生不是数量太多或质量太差，而是满足社会需要的足社会需要的针对性不够强针对性不够强、结构上不合理结构上不合理 计算机人才培养应是与社会需求相匹配的计算机人才培养应是与社会需求相匹配的金字塔结构金字塔结构嵌入式系统绪论课件美国劳工部统计局美国劳工部统计局2006年报告年报告:2004-20142004-2014增长最多的职位增长最多的职位v网络系统与数据通信分析员网络系统与数据通信分析员（设计，（设计，测试与评估企业信息系统）测试与评估企业信息系统）第2位: 增加54.6%； 主要为学士 23万人万人v计算机软件工程师计算机软件工程师, 应用应用
5、（分析用户需求；设计，构建与维护应用软件）（分析用户需求；设计，构建与维护应用软件）第5位: 增加48.8%；主要为学士 46万人万人v计算机软件工程师，系统计算机软件工程师，系统 （协调企业计算机系统的构建与维护，规划未（协调企业计算机系统的构建与维护，规划未来发展）来发展）第8位: 增加43.0%； 主要为学士 34万人万人v网络与计算机系统管理员网络与计算机系统管理员 （设计，安装与维护企业的网络环境）（设计，安装与维护企业的网络环境）第11位: 增加38.4%, 主要为学士 28万人万人v数据库管理员数据库管理员 （组织与管理数据）（组织与管理数据）第12位: 增加38.2%, 主要为
6、学士 10万人万人v计算机系统分析员计算机系统分析员 （应用计算机技术满足企业个性需要）（应用计算机技术满足企业个性需要）第25位: 增加31.4%, 主要为学士 49万人万人v(括弧中为2004年从业人数）嵌入式系统绪论课件信息技术专业方向v信息技术作为大学人才培养的一个知识体系，信息技术作为大学人才培养的一个知识体系，其基本目标是其基本目标是:围绕社会中各种组织机构（以及个人）的需求通过对计算技术的选择、应用和集成创建优化的信息系统并对其运行实行有效的技术维护和管理。嵌入式系统绪论课件信息技术方向要求的基本能力v对信息技术领域的核心技术和概念能熟练运用对信息技术领域的核心技术和概念能熟练运
7、用 v为解决个人和组织机构所面临的问题，能系统地为解决个人和组织机构所面临的问题，能系统地分析、确定和阐明用户的需求分析、确定和阐明用户的需求 v能设计高效实用的信息技术解决方案，并善于将能设计高效实用的信息技术解决方案，并善于将该解决方案和用户环境整合该解决方案和用户环境整合 嵌入式系统绪论课件信息技术方向要求的基本素质v能鉴别和评价当前流行的和新兴的技术，根据用能鉴别和评价当前流行的和新兴的技术，根据用户需求评估其适用性户需求评估其适用性 v能分析技术对个人，组织，社会带来的影响，包能分析技术对个人，组织，社会带来的影响，包括伦理，法律和政策等方面问题括伦理，法律和政策等方面问题 v善于总
8、结成功经验与失败教训，并能用于指导后善于总结成功经验与失败教训，并能用于指导后续实践续实践 v具有独立思考和解决问题的能力具有独立思考和解决问题的能力 嵌入式系统绪论课件所要求的交流与学习能力v能将个人行动与团队合作相融合，在队伍中相互能将个人行动与团队合作相融合，在队伍中相互协作来达到团队的共同目标协作来达到团队的共同目标 v能通过口头和书面的方式，运用恰当的专业词汇能通过口头和书面的方式，运用恰当的专业词汇和客户、用户及同伴进行有效的交流和沟通和客户、用户及同伴进行有效的交流和沟通 v具有终身学习的意识具有终身学习的意识 嵌入式系统绪论课件计算机专业人才培养与就业计算机专业人才培养与就业v
9、专业兴趣的培养专业兴趣的培养v专业能力的培养专业能力的培养v专业意识的培养专业意识的培养嵌入式系统绪论课件中国的电子信息产业中国的电子信息产业中国电子信息产业大而不强中国电子信息产业大而不强v工业增加值和利润都很低，工业增加值和利润都很低，R&DR&D投入低投入低v自主创新能力不强，主要核心技术和关键元器件自主创新能力不强，主要核心技术和关键元器件依赖外国依赖外国v因此现在我们的目标是：因此现在我们的目标是：“从信息大国发展到信从信息大国发展到信息强国息强国”，“从中国制造发展到中国创造从中国制造发展到中国创造”嵌入式系统绪论课件主要问题主要问题v工业增加值和利润率很低，且百强总利润有下工业增
10、加值和利润率很低，且百强总利润有下降的趋势，大多是做低端的装配、加工降的趋势，大多是做低端的装配、加工v核心技术和关键元器件等大多依赖外国，如核心技术和关键元器件等大多依赖外国，如CPUCPU、OSOS、LCDLCD显示器等等，基本上依赖外国，显示器等等，基本上依赖外国，整机厂商很少能有利润。整机厂商很少能有利润。vR&DR&D投入不足，投入不足，20082008年电子百强企业研发经费年电子百强企业研发经费占营业收入的比率为占营业收入的比率为3.9%3.9%，明显高于全行业，明显高于全行业1.8%1.8%的平均水平。国外的平均水平。国外IBMIBM等大公司保持等大公司保持15%15%。嵌入式系
11、统绪论课件 随着国际金融危机的冲击效应逐步显现，当前行业出现了一些值得关随着国际金融危机的冲击效应逐步显现，当前行业出现了一些值得关注的问题：注的问题：v企业亏损面加大，规模以上制造业亏损面达到企业亏损面加大，规模以上制造业亏损面达到25%25%，同比提，同比提高高2 2个百分点；个百分点；v部分基础行业困难加大，集成电路、印制电路行业利润分部分基础行业困难加大，集成电路、印制电路行业利润分别下降别下降43.5%43.5%和和10.8%10.8%，光电器件行业利润增速同比下降了，光电器件行业利润增速同比下降了5454个百分点；个百分点；v大企业兼并重组明显增多，特别在软件服务和半导体领域大企业
12、兼并重组明显增多，特别在软件服务和半导体领域表现突出；表现突出；v美国、德国、韩国和我国台湾地区纷纷对集成电路企业给美国、德国、韩国和我国台湾地区纷纷对集成电路企业给予资金支持，对信息产业核心制高点的争夺日趋激烈。予资金支持，对信息产业核心制高点的争夺日趋激烈。面临形势面临形势嵌入式系统绪论课件展望展望我国电子信息产业面临的挑战十分严峻，机遇同样我国电子信息产业面临的挑战十分严峻，机遇同样巨大。巨大。全球市场形势不容乐观，出口增速可能继续下滑；全球市场形势不容乐观，出口增速可能继续下滑；电信企业重组完成后积极推进电信企业重组完成后积极推进3G3G投资，将带来产业投资，将带来产业链和市场格局的调
13、整变化。链和市场格局的调整变化。全球全球ITIT支出将在支出将在3%3%以下，计算机出货量增长以下，计算机出货量增长4%4%，手，手机、彩电、集成电路将下降机、彩电、集成电路将下降2-10%2-10%；国内电子信息产业收入增长国内电子信息产业收入增长12%12%左右，其中制造业约左右，其中制造业约10%10%，软件业，软件业22-25%22-25%，一季度全行业发展速度将大幅，一季度全行业发展速度将大幅放缓。放缓。 嵌入式系统绪论课件缺乏核心技术受制于人的例子缺乏核心技术受制于人的例子v例例1 1：我国：我国DVDDVD产业因为需付高额专利费而全行产业因为需付高额专利费而全行业陷入困境，一台业
14、陷入困境，一台DVDDVD机销售价仅机销售价仅6060美元，但专利美元，但专利费最高需付费最高需付2121美元，利润几乎为零；美元，利润几乎为零；v例例2 2：20072007年年3 3月在德国汉诺威消费电子、信息月在德国汉诺威消费电子、信息及通信博览会（及通信博览会（CeBITCeBIT）上，数家中国）上，数家中国MP3MP3厂商遭厂商遭遇国外企业的遇国外企业的“专利狙击专利狙击”，展台遭到德国海关，展台遭到德国海关查抄，损失重大。查抄，损失重大。v例例3 3：电视行业在跨国公司带动下，被动地从：电视行业在跨国公司带动下，被动地从CRTCRT电视转到电视转到LCDLCD电视，但电视，但LCD
15、LCD显示器基本上依赖外显示器基本上依赖外国，因此利润很低，好的公司也只有国，因此利润很低，好的公司也只有2%2%左右，差左右，差的公司就要亏损。的公司就要亏损。嵌入式系统绪论课件制造业产业升级的途径制造业产业升级的途径v应增强自主创新能力，大力发展嵌入式系统，应增强自主创新能力，大力发展嵌入式系统，掌握核心技术的知识产权，主要是：掌握核心技术的知识产权，主要是：嵌入式软件嵌入式软件集成电路设计集成电路设计关键元器件关键元器件嵌入式系统绪论课件v振兴电子制程技术、壮大电子制程企业是突破行振兴电子制程技术、壮大电子制程企业是突破行业业“短板短板”、实现电子强国战略的突破口。、实现电子强国战略的突
16、破口。v电子制程是指电子产品的生产制造工艺流程。电子制程是指电子产品的生产制造工艺流程。v电子制程应用可令电子信息制造业生产效率提高电子制程应用可令电子信息制造业生产效率提高、生产成本降低、工艺品质引起的、生产成本降低、工艺品质引起的事故减少事故减少嵌入式系统绪论课件2010年上半年软件业务收入年上半年软件业务收入v累计实现累计实现6048亿元，同比增长亿元，同比增长29.1%，增速比，增速比去年同期提高去年同期提高6.4个百分点。个百分点。嵌入式系统绪论课件20102010上半年软件收入情况构成上半年软件收入情况构成v嵌入式系统软件收入嵌入式系统软件收入1042亿元，同比增长亿元，同比增长1
17、9.6%，增速比去年同期提高，增速比去年同期提高2.5个百分点。个百分点。嵌入式系统绪论课件2009年软件产业收入构成情况年软件产业收入构成情况 v全行业完成软件产品收入全行业完成软件产品收入3288亿元，同比增长亿元，同比增长26.3%嵌入式系统绪论课件嵌入式软件嵌入式软件 软件产品收入软件产品收入3166亿元，同比增长亿元，同比增长32%。软件技术服务。软件技术服务1455亿元，同比增长亿元，同比增长39.9%，其中软件外包服务收入，其中软件外包服务收入203亿元，增亿元，增速达速达100%以上。嵌入式软件收入以上。嵌入式软件收入1118亿元，同比增长亿元，同比增长25.5%。系统集成收入
18、。系统集成收入1616亿元，同比增长亿元，同比增长25.2%。IC设设计收入计收入217亿元，同比增长亿元，同比增长16%。软件出口。软件出口142亿美元，同比亿美元，同比增长增长39%，其中软件外包出口，其中软件外包出口15.9亿美元，同比增长亿美元，同比增长54%。 嵌入式系统绪论课件进一步分类进一步分类嵌入式系统绪论课件嵌入式软件的地位嵌入式软件的地位v中国制造业规模巨大，嵌入式软件有巨大的市场中国制造业规模巨大，嵌入式软件有巨大的市场需求，是中国制造向中国创造转变的关键，已有需求，是中国制造向中国创造转变的关键，已有华为、中兴等成功的例子。华为、中兴等成功的例子。v嵌入式软件难以测算，
19、目前信息产业部制订了嵌入式软件难以测算，目前信息产业部制订了“嵌入式软件权数嵌入式软件权数”（例如路由器为（例如路由器为0.190.19，移动通，移动通信基站为信基站为0.300.30，自主开发手机为，自主开发手机为0.080.08等等），使等等），使嵌入式软件的计算规范起来。这一方法在实践中嵌入式软件的计算规范起来。这一方法在实践中还需要不断完善。还需要不断完善。嵌入式系统绪论课件集成电路设计集成电路设计v自自20002000年国发年国发1818号文件以来，中国集成电路产业号文件以来，中国集成电路产业发展很快，包括发展很快，包括ICIC设计、设计、ICIC生产、测试、封装等生产、测试、封装等
20、等都有很快的发展。中国有巨大的市场需求，为等都有很快的发展。中国有巨大的市场需求，为发展发展ICIC产业提供了优越的条件。产业提供了优越的条件。vICIC设计所需投入不大，主要是人才，所以容易发设计所需投入不大，主要是人才，所以容易发展起来，目前从专用芯片、嵌入式展起来，目前从专用芯片、嵌入式CPUCPU到高性能到高性能CPUCPU，中国都已能进行设计。，中国都已能进行设计。vICIC生产需要投入大，需要更长时间的发展。生产需要投入大，需要更长时间的发展。嵌入式系统绪论课件电子信息产业调整振兴规划电子信息产业调整振兴规划 2009 2009年年2 2月月1818日国务院总理温家宝主持召开国务院
21、常务会日国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，审议并原则通过了电子信息产业调整振兴规划，确定议，审议并原则通过了电子信息产业调整振兴规划，确定了今后三年电子信息产业的三大重点任务：了今后三年电子信息产业的三大重点任务：v完善产业体系，确保骨干产业稳定增长，着重增强计算机完善产业体系，确保骨干产业稳定增长，着重增强计算机产业竞争力，加快电子元器件产品升级，推进视听产业数产业竞争力，加快电子元器件产品升级，推进视听产业数字化转型。字化转型。v立足自主创新，着重建立自主可控的集成电路产业体系，立足自主创新，着重建立自主可控的集成电路产业体系，提高软件产业自主发展能力。提高软件产业自主发展能力。v以
22、应用带发展，大力推动业务创新和服务模式创新，着重以应用带发展，大力推动业务创新和服务模式创新，着重在通信设备、信息服务和信息技术应用等领域培育新的增在通信设备、信息服务和信息技术应用等领域培育新的增长点。长点。 嵌入式系统绪论课件高性能通用芯片高性能通用芯片v中科院计算所研制的龙芯中科院计算所研制的龙芯2E2E，是中国大陆地区第，是中国大陆地区第一个采用一个采用9090纳米设计技术的处理器，最高主频达纳米设计技术的处理器，最高主频达到到1.0GHz1.0GHz，峰值运算速度达到每秒，峰值运算速度达到每秒4040亿次双精度亿次双精度浮点运算浮点运算, ,在单处理器设计方面已达国际先进水平在单处理
23、器设计方面已达国际先进水平v龙芯只能运行龙芯只能运行LinuxLinux，因此它的推广主要取决于软，因此它的推广主要取决于软件，取决于件，取决于LinuxLinux，尤其是桌面，尤其是桌面LinuxLinux。目前主要。目前主要在某些专用领域推广。在某些专用领域推广。嵌入式系统绪论课件专用集成电路芯片（专用集成电路芯片（ASICASIC）v如如“中星微中星微”的计算机图像输入芯片大规模打入的计算机图像输入芯片大规模打入国际市场，被三星，索尼，戴尔，惠普等跨国公国际市场，被三星，索尼，戴尔，惠普等跨国公司采用，占领该领域司采用，占领该领域60%60%以上的份额，以上的份额，20062006年实现
24、年实现销售超过销售超过1010亿元人民币。亿元人民币。v20072007年年6 6月推出的目前市场上最先进的网络摄像头月推出的目前市场上最先进的网络摄像头处理芯片处理芯片VC0336VC0336在全球高端笔记本市场的出货量在全球高端笔记本市场的出货量已超过已超过500500万枚。万枚。嵌入式系统绪论课件v“中星微中星微”重视知识产权体系的建设和保护，至重视知识产权体系的建设和保护，至今已申请了今已申请了808808项国内外技术专利，项国内外技术专利，8 8项集成电路项集成电路著作权，著作权，6 6项软件著作权，拥有了一个尚无任何法项软件著作权，拥有了一个尚无任何法律纠纷的由多层次商业机密及专利
25、权组成的知识律纠纷的由多层次商业机密及专利权组成的知识产权体系。产权体系。v其他很多公司（如展讯、炬力等等）都在各自领其他很多公司（如展讯、炬力等等）都在各自领域有很好的业绩。域有很好的业绩。嵌入式系统绪论课件嵌入式嵌入式CPUCPUv龙芯、众志、龙芯、众志、THUNPTHUNP、C-CoreC-Core、君正等等嵌入式芯、君正等等嵌入式芯片已用于网络计算机、税控收款机和其他嵌入式设片已用于网络计算机、税控收款机和其他嵌入式设备。某些芯片已能与国际同类产品竞争，在价格、备。某些芯片已能与国际同类产品竞争，在价格、低功耗等指标方面有一定优势。低功耗等指标方面有一定优势。v因为这一领域很广，没有谁
26、能垄断，发展空间大，因为这一领域很广，没有谁能垄断，发展空间大，预计国产芯片将逐步实现产业化。预计国产芯片将逐步实现产业化。嵌入式系统绪论课件关键元器件关键元器件v关键元器件尤其是薄膜晶体管液晶显示器关键元器件尤其是薄膜晶体管液晶显示器(TFT-(TFT-LCD)LCD)已成为制约我国制造业发展的瓶颈。已成为制约我国制造业发展的瓶颈。v据预计，据预计，TFT-LCDTFT-LCD全球市场规模全球市场规模20052005年达年达603603亿美亿美元，元，20102010年年TFT-LCDTFT-LCD产值将达到产值将达到879879亿美元，占到亿美元，占到整个平板显示产业整个平板显示产业84%
27、84%的份额。的份额。vTFT-LCDTFT-LCD价值比重大，占电视机等终端产品整机成价值比重大，占电视机等终端产品整机成本比重的本比重的80%80%、监视器的、监视器的85%85%、笔记本电脑的、笔记本电脑的25%25%、手机的手机的10%10%。嵌入式系统绪论课件TFT-LCDTFT-LCD应用产品应用产品v我国是我国是TFT-LCDTFT-LCD应用产品全球最大的生产国，也是全应用产品全球最大的生产国，也是全球最重要的消费国球最重要的消费国v20072007年，国内共生产彩电年，国内共生产彩电88078807万台，同比增加了万台，同比增加了0.4%0.4%v20072007年，国内年，
28、国内CRTCRT彩电的产量回落至彩电的产量回落至60006000万台水平，万台水平，占总产量的比重不足占总产量的比重不足70%70%；液晶电视产量；液晶电视产量26002600万台，万台，约占总产量的约占总产量的30%30%。v我国目前在我国目前在TFT-LCDTFT-LCD电视上的用屏几乎全部进口。电视上的用屏几乎全部进口。v我国我国TFT-LCDTFT-LCD企业规模不够大，还不具有适合生产电企业规模不够大，还不具有适合生产电视用的第视用的第6 6代（代（1.51.81.51.8米米2 2）及以上的生产线。）及以上的生产线。嵌入式系统绪论课件尽快摆脱依赖外国尽快摆脱依赖外国TFT-LCDT
29、FT-LCD的局面的局面v骨干企业京东方、上广电和龙腾光电等尚未达到骨干企业京东方、上广电和龙腾光电等尚未达到可营利的最小规模，应通过整合资源可营利的最小规模，应通过整合资源, ,形成有足够形成有足够规模的规模的TFT-LCDTFT-LCD龙头企业，带动全行业的发展。龙头企业，带动全行业的发展。v应给以税收、贷款、融资等等政策优惠应给以税收、贷款、融资等等政策优惠, ,并通过国并通过国家项目支持家项目支持TFT-LCDTFT-LCD的研发。的研发。v应加大资金投入应加大资金投入, ,扩大现有五代线规模、争取获得扩大现有五代线规模、争取获得规模效益，并尽快发展下面各代生产线，使我国规模效益，并尽
30、快发展下面各代生产线，使我国尽快摆脱依赖外国尽快摆脱依赖外国TFT-LCDTFT-LCD的局面。的局面。嵌入式系统绪论课件总总 结结v2010年年6月月7日，在两院院士大会上，胡锦涛总日，在两院院士大会上，胡锦涛总书记在谈到书记在谈到“深刻认识加快经济发展方式的重要深刻认识加快经济发展方式的重要性和紧迫性性和紧迫性”这一问题时，就强调：科学技术迅这一问题时，就强调：科学技术迅猛发展正在引发社会生产方式的深刻变革。信息猛发展正在引发社会生产方式的深刻变革。信息网络技术的广泛应用不断推动生产方式发生变化，网络技术的广泛应用不断推动生产方式发生变化，柔性制造、网络制造、绿色制造、智能制造、全柔性制造、网络制造、绿色制造、智能制造、全球制造日益成为生产方式变革的方向，互联网、球制造日益成为生产方式变革的方向，互联网、云计算、物联网、知识服务、智能服务的快速发云计算、物联网、知识服务、智能服务的快速发展为个性化制造和服务创新提供了有力工具和环展为个性化制造和服务创新提供了有力工具和环境，人依靠机器生产产品变成机器围绕人生产产境，人依靠机器生产产品变成机器围绕人生产产品成为可能，个性化制造和规模化协同创新有机品成为可能，个性化制造和规模化协同创新有机结合将成为重要的生产方式。结合将成为重要的生产方式。嵌入式系统绪论课件课外作业课外作业v产业链产业链v智能终端智能终端嵌入式系统绪论课件
