嵌入式開發板

1、嵌入式開發是一項系統工程，要求嵌入式系統廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統本身，同時還需要提供強大的硬件開發工具和軟件包支持。很多廠商充分考慮到這一點，在主推系統的同時，將開發環境也作為重點推廣。比如三星、ARM在推廣Arm7，Arm9芯片的同時還提供開發板和板級支持包（BSP）。

2、 網絡化、信息化的要求隨着因特網技術的成熟、帶寬的提高日益提高，使得以往單一功能的設備如電話、手機、冰箱、微波爐等功能不再單一，結構更加複雜。這就要求芯片設計廠商在芯片上集成更多的功能，為了滿足應用功能的升級，設計師們一方面採用更強大的嵌入式處理器如32位、64位RISC芯片或信號處理器DSP增強處理能力，同時增加功能接口。

3、網絡互聯成為必然趨勢。未來的嵌入式設備為了適應網絡發展的要求，必然要求硬件上提供各種網絡通信接口。傳統的單片機對於網絡支持不足，而新一代的嵌入式處理器已經開始內嵌網絡接口，除了支持TCP/IP協議，還有的支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口中的一種或者幾種，同時也需要提供相應的通信組網協議軟件和物理層驅動軟件。軟件方面系統系統內核支持網絡模塊，甚至可以在設備上嵌入Web瀏覽器，真正實現隨時隨地用各種設備上網。

4．精簡系統內核、算法，降低功耗和軟硬件成本。未來的嵌入式產品是軟硬件緊密結合的設備，為了減低功耗和成本，需要設計者儘量精簡系統內核，只保留和系統功能緊密相關的軟硬件，利用最低的資源實現最適當的功能，這就要求設計者選用最佳的編程模型和不斷改進算法，優化編譯器性能。因此，既要軟件人員有豐富的硬件知識，又需要發展先進嵌入式軟件技術，如Java、Web和WAP等。

5．提供友好的多媒體人機界面 　嵌入式設備能與用户親密接觸，最重要的因素就是它能提供非常友好的用户界面。圖像界面，靈活的控制方式，使得人們感覺嵌入式設備就象是一個熟悉的老朋友。這方面的要求使得嵌入式軟件設計者要在圖形界面，多媒體技術上痛下苦功。手寫文字輸入、語音撥號上網、收發電子郵件以及彩色圖形、圖像都會使使用者獲得自由的感受。一些先進的PDA在顯示屏幕上已實現漢字寫入、短消息語音發佈，但一般的嵌入式設備距離這個要求還有很長的路要走。

6、對於企業專用解決方案，如物流管理、條碼掃描、移動信息採集等，這種小型手持嵌入式系統將發揮巨大的作用。自動控制領域，不僅可以用於ATM機，自動售貨機，工業控制等專用設備，和移動通訊設備結合、GPS、娛樂相結合，嵌入式系統同樣可以發揮巨大的作用。

7、在廣播電視領域，美國已開始由模擬電視向數字電視轉變，歐洲的DVB（數字電視廣播）技術已在全球大多數國家推廣。數字音頻廣播（DAB）也已進入商品化試播階段。而軟件、集成電路和新型元器件在產業發展中的作用日益重要。所有上述產品中，都離不開嵌入式系統技術。象前途無可計量的維納斯計劃生產機頂盒，核心技術就是採用32位以上芯片級的嵌入式技術。

嵌入式開發板（Embedded development board），從概念上來講，與軟件外包非常類似（軟件外包是指軟件外包提供商為了集中精力從事核心競爭力業務,降低項目成本,同時提高項目實施的質量,將自己的軟件項目中的全部或部分工作發包給合適的軟件企業去完成）。像嵌入式產品的硬件、引導代碼、驅動程序、文件系統、協議層、基本應用軟件這些方面，都是電子產品的公共和通用部分，並不是產品能夠形成差異化的關鍵技術，在這個講求分工合作的時代，如果是這部分的工作量比較大，或者是廠商沒有相關的開發人員的時候，就能夠選擇由第三方完成這些軟件開發的工作，加快產品研發的進程，實現產品的迅速上市，搶佔市場先機。

那麼，作為“發包方”的開發板用户，選擇開發板的時候，實際上選擇的不僅是一個硬件板子、開發板提供的源代碼等資源，而是選擇一個合作伙伴，一個為用户提供軟硬件服務的合作伙伴。與軟件外包這種合作方式類似，用户和供應商之間的合作更多是軟件方面的合作，需要用户和供應商之間根據產品的具體需求進行充分溝通，供應商要根據用户的需求不斷地調用人員進行配合。像我們在支持客户進行產品開發的過程中，遇到的比如更改文件系統、串口測試、64M Flash換成128M Flash等問題，大多情況都是要通過軟件方式來解決的，這就形成了嵌入式行業供應商的售後支持和客户研發的高度互動性。

也就是説，嵌入式開發板是用户軟件外包的載體，相對於傳統的軟件外包業務，開發板實際上能夠為用户提供硬件實物和軟件服務兩方面的價值。

在嵌入式行業中，除了嵌入式開發板，外包的形式也趨向多樣化，用户能夠根據自己的產品需要，向供應商提出定製要求，由供應商提供硬件設計和驅動移植等方面的服務；有可能電子廠商會自己設計硬件，由嵌入式系統廠商幫助其完成系統的移植、驅動的完善工作。從行業鏈上的作用來看，嵌入式系統廠商能夠採用靈活的服務方式，利用自己的技術優勢幫助電子產品廠商縮短產品開發週期、節省設計資源方面的投資，促進電子產品廠商的快速發展。

以嵌入式開發板的功能和作用作為出發點，嵌入式開發板選型應該從以下三個方面來綜合考慮：

（一）開發板的硬件設計是基本照搬半導體廠商的參考設計，還是充分為國內廠家生產製造、產品上市等方面考慮。

半導體廠商專注於芯片的設計，對參考設計的投入一定不會像開發板的廠商一樣，能夠做到專注專業。國外芯片廠商的工程師，在做參考設計的時候，習慣上會採用在本國使用比較多的外圍芯片。這樣，半導體廠商的參考設計對國內廠商提供的參考價值有限。

所以，在選擇開發板的時候，無論是出於最終產品的性能和功能考慮，還是為後期能夠更加方便地製造生產，用户一定要擦亮眼睛，仔細對比一下供應商提供的開發板是不是更加適合自己的產品研製和生產。

（二）開發板的軟件是否支持完善，是否能夠支持所有開發板上所有的硬件接口。

開發板的價值就在於，能夠讓用户節省在系統、驅動等方面的投入，專注於使產品形成差異化的上層軟件的開發。如果供應商提供的開發板，板級硬件接口沒有對應的軟件驅動的支持，用户的開發進度就會受到影響 。在購買開發板的時候 ，一定要確認清楚 ，是不是所有的硬件接口都有相應的驅動，開發板是不是拿到手就能夠馬上用來做開發。

（三）供應商的技術支持力度如何。

嵌入式行業是客户研發和售後支持具有高度互動性的行業，供應商的技術支持有時就會成為用户產品上市的關鍵因素，在供應商的技術支持能力方面，一定要慎重考察。

考察一個供應商能不能提供充分的支持，一個有效的方法就是到這個公司的技術支持論壇上看看。在論壇上，用户發貼詢問的問題，是不是能夠及時得到回覆。沒有專業的支持團隊的公司，沒有辦法為用户提供及時的支持。用户在論壇上發貼詢問，有的廠商一個月才給用户一個答覆，有的甚至不予回答。

是否能夠提供完備的技術支持，是一個開發板公司是不是專業的開發板公司，是不是能夠發揮在產業鏈上承上啓下的作用，是不是能夠為用户創造價值的重要標準。這個道理實際上應該很淺顯，開發板廠商的入門門檻並不高，只要有硬件設計能力，參考半導體廠商的參考設計，就能夠推出開發板產品。如果不能夠為用户或者不給用户提供技術支持，這樣的廠商能夠為用户提供的就只是一個硬件板子，即使是市面上兩千多的板子，如果是非專業廠商提供的話，供應商所獲得的利潤也是很高的，因為這些廠家的成本只是開發板的硬件成本和銷售成本；專業的開發板公司，需要承擔的研發成本、售後支持成本、運營成本和銷售成本均攤下來，不一定有非專業公司的盈利高，市面上開發板的價格為什麼會有那麼大的價格差別，原因也可見一斑。

總之，用户在購買開發板的時候，選擇的不是開發板，而是為自己提供服務的合作伙伴。開發板的價格是公司服務價值的體現，所以很多追求最低價開發板的消費理念是偏頗的。選擇開發板，選擇一個為自己服務的公司，一定要慎重。在半導體行業裏面，開發板廠商就是銜接上下游廠商的鏈條。質量上乘的鏈條，能夠快速地將用户送上新品促進市場良性循環的金光大道；劣質的鏈條，關鍵時刻，掉鏈子了，用户需要修修補補，就會被競爭對手趕超，再好的產品創意也會逐漸失去價值。

嵌入式開發板的原型，可以説是各大芯片廠商在推出芯片的時候，提供給用户的參考設計。很正常，半導體廠商在推廣自己芯片的時候，單單拿芯片給用户看是沒有任何吸引力的，一定要給用户看到具體的電路板，具體的接口，能夠給客户一個具體的印象，才能夠保證推廣的效果；半導體廠商給出這些參考設計，也是讓用户在設計的時候有一個參考，加快他們產品設計和上市的進度。

無論是8位、16位單片機，還是32位能夠運行操作系統的嵌入式處理器，半導體廠商都有這樣的參考設計。對應的，市面上有很多向用户提供開發板的廠商。

嵌入式處理器不斷推陳出新，早期摩托羅拉半導體（現飛思卡爾半導體）68K/Coldfire和PowerPC處理器的一枝獨秀已經一去不返，ARM、Coldfire、PowerPC和ADSP還有基於MIPS、X86體系結構的嵌入式處理器百花齊放、處理器廠商以及處理器架構廠商各顯神通，半導體行業的上游企業給開發板廠商的出現和成長提供很好的契機。

特別是2002年底2003年，ARM體系結構在國內的風行，給很多想要基於自己的嵌入式技術進行創業的人送來了東風。大江南北幾乎每個省級城市都會有開發板廠商。這段時間以及之後入行的公司有一個共同的特點，就是產品基本都是基於ARM處理器進行開發，或者是仿真器類的 ARM 工具進行開發。這些廠商能夠為用户提供具有不同接口功能的開發板，從整體上看是能夠為電子產品的製造商提供服務，加速半導體產業鏈下游廠商產品的上市。 ^[1] 

大部分嵌入式硬件都需要某種類型的軟件進行初始化和管理。直接與一個硬件互相作用並控制這一硬件的軟件稱為設備驅動程序（device driver）。所有需要軟件的嵌入式系統，在它們的系統軟件層都需要設備驅動程序軟件。設備驅動程序是初始化硬件的軟件庫，它們管理着高層軟件對硬件的訪問，它是硬件與操作系統、中間件和應用層之間聯絡的紐帶。具體來説，這類驅動程序包括主處理器體系結構專用的功能性驅動程序、存儲器和存儲器管理驅動程序、總線初始化和事務驅動程序、還有電路板層和主CPU層次的I/O初始化和控制驅動程序（如用於網絡、圖形、輸入設備、存儲設備、調試I/O等）。 　設備驅動程序通常劃分為體系結構專用（architecture-specific）設備驅動程序和通用（generic）設備驅動程序。體系結構專用設備驅動程序管理嵌入到主處理器（體系結構）中的硬件。體系結構專用驅動程序負責初始化主處理器內部的組件，這類驅動程序的具體事例包括片上存儲器、集成的存儲器管理器（MMU）和浮點硬件的驅動程序。通用設備驅動程序管理電路板上的硬件以及沒有集成到主處理器中的硬件。在一個通用設備驅動程序中，通常包含一部分體系結構專用的源代碼，因為主處理器是中央控制單元，要訪問電路板上的任何組件通常都要經過主處理器。然而，通用驅動程序也可以管理不被特定的處理器所專用的板級硬件，這就意味着一個通用驅動程序可以配置應用到許多體系結構中去，只要該結構中包含該驅動程序對應的硬件。通用驅動程序包含初始化和管理對電路板上剩餘主要組件進行訪問的代碼，這些主要組件包括板級總線（I2C、PCI、PCMCIA等）、片外存儲器（控制器、2級以上高速緩存、閃存等）和片外I/O（以太網、RS-232、顯示器、鼠標等）。

ARM+LINUX路線，主攻嵌入式Linux操作系統及其上應用軟件開發目標：

(1) 掌握主流嵌入式微處理器的結構與原理(初步定為arm9)

(2) 必須掌握一個嵌入式操作系統 (初步定為uclinux或linux,版本待定)

(3) 必須熟悉嵌入式軟件開發流程並至少做一個嵌入式軟件項目。

(1)國內外這方面的人都很稀缺。這一領域入門門檻較高，所以非專業IT人員很難切入這一領域;另一方面，是因為這一領域較新，發展太快，大多數人無條件接觸。

(2)與企業計算等應用軟件不同，嵌入式領域人才的工作強度通常低一些(但收入不低)。

(3)哪天若想創業，搞自已的產品，嵌入式不像應用軟件那樣容易被盜版。硬件設計一般都是請其它公司給訂做(這叫“貼牌”：OEM)，都是通用的硬件，我們只管設計軟件就變成自己的產品了。

(4)興趣所在，這是最主要的。

(1) 入門起點較高，所用到的技術往往都有一定難度，若軟硬件基礎不好，特別是操作系統級軟件功底不深，則可能不適於此行。

(2)這方面的企業數量要遠少於企業計算類企業。

(3)有少數公司經常要碩士以上的人搞嵌入式，主要是基於嵌入式的難度。但大多數公司也並無此要求，只要有經驗即可。

(4)平台依託強，換平台比較辛苦。 ^[2]