一、嵌入式技術(shù)發(fā)展及人才需求概述
嵌入式產(chǎn)業(yè)現(xiàn)已成為中國(guó)IT產(chǎn)業(yè)中的一個(gè)重要的新興產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，嵌入式技術(shù)正在越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用在通信、電子、工業(yè)、交通等各個(gè)領(lǐng)域，大到石油提煉和相關(guān)的貯運(yùn)設(shè)施、建筑設(shè)備、計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)、能源控制系統(tǒng)、核電站硬件機(jī)器人系統(tǒng)，小到我們?nèi)粘Ｊ褂玫闹悄苁謾C(jī)、電話(huà)交換系統(tǒng)，以及數(shù)字電視、掌上電腦、DVD、MP4、數(shù)碼相機(jī)、網(wǎng)絡(luò)冰箱、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)、可視電話(huà)等，嵌入式技術(shù)正在我們的生活中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位，如下圖所示，但隨著國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)的飛速發(fā)展，嵌入式軟件人才的缺乏已經(jīng)成為了國(guó)內(nèi)嵌入式產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年的嵌入式人才缺口約有50萬(wàn)人。
目前，我國(guó)嵌入式軟件復(fù)合型人才基數(shù)小、隊(duì)伍不穩(wěn)定，缺口較大。一方面，是因?yàn)檫@一領(lǐng)域入門(mén)門(mén)檻較高，不僅要懂較底層軟件，對(duì)軟件專(zhuān)業(yè)水平要求較高，而且必須懂得硬件的工作原理，所以非專(zhuān)業(yè)IT人員很難切入這一領(lǐng)域;另一方面，是因?yàn)檫@一領(lǐng)域較新，目前發(fā)展太快，很多軟硬件技術(shù)出現(xiàn)時(shí)間不長(zhǎng)或正在出現(xiàn)，掌握這些新技術(shù)的人當(dāng)然很找。嵌入式人才稀缺，身價(jià)自然就高，越有經(jīng)驗(yàn)價(jià)格就越高。其實(shí)嵌入式人才稀少，根本原因可能是大多數(shù)人無(wú)條件接觸，這需要相應(yīng)的嵌入式開(kāi)發(fā)板和軟件，另外需要有經(jīng)驗(yàn)的人進(jìn)行指導(dǎo)開(kāi)發(fā)流程。
因此，為了適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)嵌入式人才的需求，我們應(yīng)該盡快建立起“嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室”，為培養(yǎng)嵌入式人才搭建起堅(jiān)實(shí)的軟硬件平臺(tái)。
二、嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的功能
由于要將該實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)型實(shí)驗(yàn)室，因此要采用較高的配置標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)10—15年技術(shù)發(fā)展和使用的要求，且具有開(kāi)放性、靈活性和可擴(kuò)展性。
該實(shí)驗(yàn)室建成之后，除了滿(mǎn)足日常嵌入式學(xué)科教學(xué)之外，還要實(shí)現(xiàn)如下功能：
學(xué)生學(xué)期課題設(shè)計(jì);
全國(guó)嵌入式大學(xué)生電子競(jìng)賽實(shí)訓(xùn)基地;
學(xué)生相關(guān)課題的畢業(yè)設(shè)計(jì);
本校教師科研開(kāi)發(fā)基地;
社會(huì)嵌入式系統(tǒng)工程師培訓(xùn)基地。
三、嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)
實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)包括嵌入式實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、嵌入式實(shí)驗(yàn)室硬件環(huán)境建設(shè)，軟件環(huán)境的建幾個(gè)方面內(nèi)容。
3.1 嵌入式實(shí)驗(yàn)室環(huán)境
容納40人左右的實(shí)驗(yàn)室機(jī)房，建議使用面積80m2以上;實(shí)驗(yàn)桌椅40套，每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)桌面140×60(mm)以上，方便學(xué)生在桌面上放置實(shí)驗(yàn)箱等設(shè)備。
Windows客戶(hù)機(jī)+Linux服務(wù)器的方式，對(duì)實(shí)驗(yàn)室而言，應(yīng)該是最適合的方案了。只需多一臺(tái)Linux服務(wù)器就可以了。
3.2 嵌入式實(shí)驗(yàn)室硬件環(huán)境配置清單
嵌入式實(shí)驗(yàn)室設(shè)備清單，如下表所示：(。。。。。)
2、嵌入式實(shí)驗(yàn)箱的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)要求
嵌入式實(shí)驗(yàn)箱是嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的關(guān)鍵組成部分，具體參數(shù)指標(biāo)要求如下：
Intel Xscale PXA270嵌入式實(shí)驗(yàn)箱
硬件要求：PXA270實(shí)驗(yàn)箱由核心板+教學(xué)底板組成
核心板硬件參數(shù)
處理器: Intel XScale PXA270 520MHz
SDRAM:64Mbyte
FLASH: 32Mbyte
底板硬件參數(shù)
LCD接口: 配TFT 8” (640*480)屏。
VGA輸出接口:可接模擬CRT顯示器或液晶顯示器
觸摸屏: UCB1400BE，四線(xiàn)電阻式
以太網(wǎng)接口:10M/100M 自適應(yīng)接口1個(gè)
Audio: AC97標(biāo)準(zhǔn)音頻輸入/輸出
USB HOST:1個(gè)
USB CLIENT:1個(gè)
攝像頭接口:1個(gè)
紅外通信接口:1個(gè)
串口:5個(gè)RS232(其中3個(gè)為全功能)
485通信接口:1個(gè)
JTAG接口:20pin
PCMCIA接口:1個(gè)
IDE接口:可接筆記本硬盤(pán)
SD/MMC卡接口:可接SD卡或MMC卡
SMC卡:可擴(kuò)展NAND FLASH
LED陣列:8×8發(fā)光二極管陣列
七段數(shù)碼管: 4個(gè)7段數(shù)碼管
AD:1個(gè)電位器電壓輸入，一個(gè)溫度傳感器輸入
RTC:實(shí)時(shí)鐘
鍵盤(pán):4×5鍵盤(pán)矩陣
擴(kuò)展接口:2×96pin歐式座，引出所有總線(xiàn)信號(hào)：可擴(kuò)展以下模塊：
DSP6713&USB2.0高速數(shù)據(jù)采集板
FPGA擴(kuò)展板
GPS&GPRS擴(kuò)展板
CAN&485通信擴(kuò)展板
電機(jī)擴(kuò)展模塊
射頻卡&IC卡擴(kuò)展板
熱敏滑動(dòng)指紋傳感模塊
802.15.4擴(kuò)展模塊
3.3 嵌入式實(shí)驗(yàn)室軟件資源清單
1、提供嵌入式Linux2.4以及Windows CE5.0操作系統(tǒng)。
�、臰indows CE.NET 5.0 BSP
BootLoader源代碼;以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)源代碼;音頻驅(qū)動(dòng)：提供音頻AC’97驅(qū)動(dòng)程序源代碼;LCD驅(qū)動(dòng)源代碼;觸摸屏驅(qū)動(dòng)源代碼;USB Host驅(qū)動(dòng)源代碼;USB Slave驅(qū)動(dòng)源代碼;攝像頭驅(qū)動(dòng)源代碼;IrDA紅外接口驅(qū)動(dòng)源代碼;RS232串口驅(qū)動(dòng)源代碼;RS485驅(qū)動(dòng)源代碼;PCMCIA 接口驅(qū)動(dòng)源代碼;SD/MMC 接口驅(qū)動(dòng)源代碼;LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)源代碼;Keypad驅(qū)動(dòng)源代碼。
�、芁inux 2.4內(nèi)核
BootLoader源代碼;Linux內(nèi)核源代碼;文件系統(tǒng)，提供基于日志的文件系統(tǒng)Jffs2;支持圖形用戶(hù)界面：QT;以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)源代碼;音頻驅(qū)動(dòng)：提供音頻AC’97驅(qū)動(dòng)程序源代碼;LCD驅(qū)動(dòng)源代碼;觸摸屏驅(qū)動(dòng)源代碼;USB Host驅(qū)動(dòng)源代碼;攝像頭驅(qū)動(dòng)源代碼; RS232串口驅(qū)動(dòng)源代碼;RS485驅(qū)動(dòng)源代碼; PCMCIA接口驅(qū)動(dòng)源代碼;SD/MMC接口驅(qū)動(dòng)源代碼; LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)源代碼;Keypad驅(qū)動(dòng)源代碼。
2、必須提供硬件測(cè)試程序，可以快速驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件接口，方便產(chǎn)品驗(yàn)收和日常維護(hù)。
3、嵌入式教學(xué)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：Boot實(shí)驗(yàn);7段數(shù)碼管實(shí)驗(yàn);串口傳輸實(shí)驗(yàn);中斷處理實(shí)驗(yàn);觸摸屏實(shí)驗(yàn);LCD控制器實(shí)驗(yàn)。
Window CE實(shí)驗(yàn)： Platform Builder使用;Platform Builder調(diào)試;文件添加實(shí)驗(yàn);線(xiàn)程調(diào)試實(shí)驗(yàn);EVC程序開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn);注冊(cè)表集成實(shí)驗(yàn);Hiv注冊(cè)表保存實(shí)驗(yàn);串口通訊實(shí)驗(yàn);音頻錄放實(shí)驗(yàn);USB鼠標(biāo)添加實(shí)驗(yàn);CAN總線(xiàn)實(shí)驗(yàn);GPRS應(yīng)用實(shí)驗(yàn);藍(lán)牙通信實(shí)驗(yàn);Web Server實(shí)驗(yàn);采用提供Windows CE以及Visual Stido 2005結(jié)合的方式。