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1、,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,,Company Logo,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,*,第,1,講 嵌入式系統(tǒng)緒論,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,賈智平,計(jì)算機(jī)學(xué)科與其他學(xué)科的不同點(diǎn),計(jì)算機(jī)學(xué)科

2、的概念,計(jì)算機(jī)學(xué)科中的指數(shù)現(xiàn)象,理論，技術(shù)，工程的綜合性,創(chuàng)造性,計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),不斷的擴(kuò)展，外延,從信息空間向物理世界，人類社會(huì)擴(kuò)展,從硬件，軟件服務(wù)向人際合作演變,發(fā)展背景,計(jì)算機(jī)應(yīng)用深入、廣泛,WWW,的出現(xiàn)，將,“,計(jì)算,”,泛化、平民化了,“,會(huì)計(jì)算機(jī),”,已經(jīng)不再是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生獨(dú)有的優(yōu)勢(shì),基本的,優(yōu)勢(shì)正在失去,計(jì)算機(jī)專業(yè)的一種危機(jī)：學(xué)生專業(yè)自豪感下降，高考錄取分?jǐn)?shù)在校內(nèi)相對(duì)排名下降！,計(jì)算機(jī)專業(yè)如何生存：,“,計(jì)算機(jī)專業(yè)還有幾分天下？,”,、,“,什么叫,我是搞計(jì)算機(jī)的,？,”,啟示,計(jì)算機(jī)教育發(fā)展以國(guó)家需求為目標(biāo)和驅(qū)動(dòng)力,注重學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)技術(shù),如：技術(shù)、系統(tǒng)、人才、優(yōu)秀教

3、材,充分認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)踐性特點(diǎn),師資隊(duì)伍是保證教育質(zhì)量的關(guān)鍵,計(jì)算機(jī)教育內(nèi)容必須及時(shí)調(diào)整,社會(huì)需求分析,基本觀點(diǎn),國(guó)家和社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)本科人才需求與信息化的目標(biāo)、進(jìn)程密切相關(guān)，計(jì)算機(jī)市場(chǎng)很大程度上決定著對(duì)計(jì)算機(jī)人才的層次結(jié)構(gòu)、就業(yè)去向、能力與素質(zhì)等方面的具體要求,計(jì)算機(jī)類專業(yè)畢業(yè)生不是數(shù)量太多或質(zhì)量太差，而是滿足社會(huì)需要的,針對(duì)性不夠強(qiáng),、,結(jié)構(gòu)上不合理,計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)應(yīng)是與社會(huì)需求相匹配的,金字塔結(jié)構(gòu),美國(guó)勞工部統(tǒng)計(jì)局,2006,年報(bào)告,:,2004-2014,增長(zhǎng)最多的職位,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)通信分析員,（設(shè)計(jì)，測(cè)試與評(píng)估企業(yè)信息系統(tǒng)）,第,2,位,:,增加,54.6%,；主要為學(xué)士,2

4、3,萬(wàn)人,計(jì)算機(jī)軟件工程師,應(yīng)用,（分析用戶需求；設(shè)計(jì)，構(gòu)建與維護(hù)應(yīng)用軟件）,第,5,位,:,增加,48.8%,；主要為學(xué)士,46,萬(wàn)人,計(jì)算機(jī)軟件工程師，系統(tǒng),（協(xié)調(diào)企業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)建與維護(hù)，規(guī)劃未來(lái)發(fā)展）,第,8,位,:,增加,43.0%,；主要為學(xué)士,34,萬(wàn)人,網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理員,（設(shè)計(jì)，安裝與維護(hù)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境）,第,11,位,:,增加,38.4%,主要為學(xué)士,28,萬(wàn)人,數(shù)據(jù)庫(kù)管理員,（組織與管理數(shù)據(jù)）,第,12,位,:,增加,38.2%,主要為學(xué)士,10,萬(wàn)人,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析員,（應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)滿足企業(yè)個(gè)性需要）,第,25,位,:,增加,31.4%,主要為學(xué)士,49,萬(wàn)人,

5、(,括弧中為,2004,年從業(yè)人數(shù)）,信息技術(shù)專業(yè)方向,信息技術(shù)作為大學(xué)人才培養(yǎng)的一個(gè)知識(shí)體系，其基本目標(biāo)是,:,圍繞社會(huì)中各種組織機(jī)構(gòu)（以及個(gè)人）的需求,通過(guò)對(duì)計(jì)算技術(shù)的,選擇、應(yīng)用和集成,創(chuàng)建,優(yōu)化的信息系統(tǒng),并對(duì)其運(yùn)行實(shí)行有效的,技術(shù)維護(hù)和管理,。,信息技術(shù)方向要求的基本能力,對(duì)信息技術(shù)領(lǐng)域的核心技術(shù)和概念能熟練運(yùn)用,為解決個(gè)人和組織機(jī)構(gòu)所面臨的問(wèn)題，能系統(tǒng)地分析、確定和闡明用戶的需求,能設(shè)計(jì)高效實(shí)用的信息技術(shù)解決方案，并善于將該解決方案和用戶環(huán)境整合,信息技術(shù)方向要求的基本素質(zhì),能鑒別和評(píng)價(jià)當(dāng)前流行的和新興的技術(shù)，根據(jù)用戶需求評(píng)估其適用性,能分析技術(shù)對(duì)個(gè)人，組織，社會(huì)帶來(lái)的影響，包括倫

6、理，法律和政策等方面問(wèn)題,善于總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)與失敗教訓(xùn)，并能用于指導(dǎo)后續(xù)實(shí)踐,具有獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力,所要求的交流與學(xué)習(xí)能力,能將個(gè)人行動(dòng)與團(tuán)隊(duì)合作相融合，在隊(duì)伍中相互協(xié)作來(lái)達(dá)到團(tuán)隊(duì)的共同目標(biāo),能通過(guò)口頭和書(shū)面的方式，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)膶I(yè)詞匯和客戶、用戶及同伴進(jìn)行有效的交流和溝通,具有終身學(xué)習(xí)的意識(shí),計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)與就業(yè),專業(yè)興趣的培養(yǎng),專業(yè)能力的培養(yǎng),專業(yè)意識(shí)的培養(yǎng),中國(guó)的電子信息產(chǎn)業(yè),中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng),工業(yè)增加值和利潤(rùn)都很低，,R&D,投入低,自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，主要核心技術(shù)和關(guān)鍵元器件依賴外國(guó),因此現(xiàn)在我們的目標(biāo)是：“從信息大國(guó)發(fā)展到信息強(qiáng)國(guó)”，“從中國(guó)制造發(fā)展到中國(guó)創(chuàng)造”,主要

7、問(wèn)題,工業(yè)增加值和利潤(rùn)率很低，且百?gòu)?qiáng)總利潤(rùn)有下降的趨勢(shì)，大多是做低端的裝配、加工,核心技術(shù)和關(guān)鍵元器件等大多依賴外國(guó)，如,CPU,、,OS,、,LCD,顯示器等等，基本上依賴外國(guó)，整機(jī)廠商很少能有利潤(rùn)。,R&D,投入不足，,2008,年電子百?gòu)?qiáng)企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)占營(yíng)業(yè)收入的比率為,3.9%,，明顯高于全行業(yè),1.8%,的平均水平。國(guó)外,IBM,等大公司保持,15%,。,隨著國(guó)際金融危機(jī)的沖擊效應(yīng)逐步顯現(xiàn)，當(dāng)前行業(yè)出現(xiàn)了一些值得關(guān)注的問(wèn)題：,企業(yè)虧損面加大，規(guī)模以上制造業(yè)虧損面達(dá)到,25%,，同比提高,2,個(gè)百分點(diǎn)；,部分基礎(chǔ)行業(yè)困難加大，集成電路、印制電路行業(yè)利潤(rùn)分別下降,43.5%,和,10.8%

8、,，光電器件行業(yè)利潤(rùn)增速同比下降了,54,個(gè)百分點(diǎn)；,大企業(yè)兼并重組明顯增多，特別在軟件服務(wù)和半導(dǎo)體領(lǐng)域表現(xiàn)突出；,美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)紛紛對(duì)集成電路企業(yè)給予資金支持，對(duì)信息產(chǎn)業(yè)核心制高點(diǎn)的爭(zhēng)奪日趨激烈。,面臨形勢(shì),展望,我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)十分嚴(yán)峻，機(jī)遇同樣巨大。,全球市場(chǎng)形勢(shì)不容樂(lè)觀，出口增速可能繼續(xù)下滑；,電信企業(yè)重組完成后積極推進(jìn),3G,投資，將帶來(lái)產(chǎn)業(yè)鏈和市場(chǎng)格局的調(diào)整變化。,全球,IT,支出將在,3%,以下，計(jì)算機(jī)出貨量增長(zhǎng),4%,，手機(jī)、彩電、集成電路將下降,2-10%,；,國(guó)內(nèi)電子信息產(chǎn)業(yè)收入增長(zhǎng),12%,左右，其中制造業(yè)約,10%,，軟件業(yè),22-25%,，一

9、季度全行業(yè)發(fā)展速度將大幅放緩。,缺乏核心技術(shù)受制于人的例子,例,1,：我國(guó),DVD,產(chǎn)業(yè)因?yàn)樾韪陡哳~專利費(fèi)而全行業(yè)陷入困境，一臺(tái),DVD,機(jī)銷售價(jià)僅,60,美元，但專利費(fèi)最高需付,21,美元，利潤(rùn)幾乎為零；,例,2,：,2007,年,3,月在德國(guó)漢諾威消費(fèi)電子、信息及通信博覽會(huì)（,CeBIT,）上，數(shù)家中國(guó),MP3,廠商遭遇國(guó)外企業(yè)的“專利狙擊”，展臺(tái)遭到德國(guó)海關(guān)查抄，損失重大。,例,3,：電視行業(yè)在跨國(guó)公司帶動(dòng)下，被動(dòng)地從,CRT,電視轉(zhuǎn)到,LCD,電視，但,LCD,顯示器基本上依賴外國(guó)，因此利潤(rùn)很低，好的公司也只有,2%,左右，差的公司就要虧損。,制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的途徑,應(yīng)增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，

10、大力發(fā)展嵌入式系統(tǒng)，掌握核心技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，主要是：,嵌入式軟件,集成電路設(shè)計(jì),關(guān)鍵元器件,振興電子制程技術(shù)、壯大電子制程企業(yè)是突破行業(yè)“短板”、實(shí)現(xiàn)電子強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的突破口。,電子制程是指電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造工藝流程。,電子制程應(yīng)用可令電子信息制造業(yè)生產(chǎn)效率提高、生產(chǎn)成本降低、工藝品質(zhì)引起的事故減少,2010,年上半年軟件業(yè)務(wù)收入,累計(jì)實(shí)現(xiàn),6048,億元，同比增長(zhǎng),29.1%,，增速比去年同期提高,6.4,個(gè)百分點(diǎn)。,Company Logo,2010,上半年軟件收入情況構(gòu)成,嵌入式系統(tǒng)軟件收入,1042,億元，同比增長(zhǎng),19.6%,，增速比去年同期提高,2.5,個(gè)百分點(diǎn)。,Company Lo

11、go,2009,年軟件產(chǎn)業(yè)收入構(gòu)成情況,全行業(yè)完成軟件產(chǎn)品收入,3288,億元，同比增長(zhǎng),26.3%,Company Logo,嵌入式軟件,軟件產(chǎn)品收入,3166,億元，同比增長(zhǎng),32%,。軟件技術(shù)服務(wù),1455,億元，同比增長(zhǎng),39.9%,，其中軟件外包服務(wù)收入,203,億元，增速達(dá),100%,以上。嵌入式軟件收入,1118,億元，同比增長(zhǎng),25.5%,。系統(tǒng)集成收入,1616,億元，同比增長(zhǎng),25.2%,。,IC,設(shè)計(jì)收入,217,億元，同比增長(zhǎng),16%,。軟件出口,142,億美元，同比增長(zhǎng),39%,，其中軟件外包出口,15.9,億美元，同比增長(zhǎng),54%,。,進(jìn)一步分類,嵌入式軟件的地位,

12、中國(guó)制造業(yè)規(guī)模巨大，嵌入式軟件有巨大的市場(chǎng)需求，是中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵，已有華為、中興等成功的例子。,嵌入式軟件難以測(cè)算，目前信息產(chǎn)業(yè)部制訂了“嵌入式軟件權(quán)數(shù)”（例如路由器為,0.19,，移動(dòng)通信基站為,0.30,，自主開(kāi)發(fā)手機(jī)為,0.08,等等），使嵌入式軟件的計(jì)算規(guī)范起來(lái)。這一方法在實(shí)踐中還需要不斷完善。,集成電路設(shè)計(jì),自,2000,年國(guó)發(fā),18,號(hào)文件以來(lái)，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，包括,IC,設(shè)計(jì)、,IC,生產(chǎn)、測(cè)試、封裝等等都有很快的發(fā)展。中國(guó)有巨大的市場(chǎng)需求，為發(fā)展,IC,產(chǎn)業(yè)提供了優(yōu)越的條件。,IC,設(shè)計(jì)所需投入不大，主要是人才，所以容易發(fā)展起來(lái)，目前從專用芯片、嵌入式,

13、CPU,到高性能,CPU,，中國(guó)都已能進(jìn)行設(shè)計(jì)。,IC,生產(chǎn)需要投入大，需要更長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展。,電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃,2009,年,2,月,18,日國(guó)務(wù)院總理溫家寶主持召開(kāi)國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議，審議并原則通過(guò)了電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃，確定了今后三年電子信息產(chǎn)業(yè)的三大重點(diǎn)任務(wù)：,完善產(chǎn)業(yè)體系，確保骨干產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定增長(zhǎng)，著重增強(qiáng)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，加快電子元器件產(chǎn)品升級(jí)，推進(jìn)視聽(tīng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。,立足自主創(chuàng)新，著重建立自主可控的集成電路產(chǎn)業(yè)體系，提高軟件產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展能力。,以應(yīng)用帶發(fā)展，大力推動(dòng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新和服務(wù)模式創(chuàng)新，著重在通信設(shè)備、信息服務(wù)和信息技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域培育新的增長(zhǎng)點(diǎn)。,高性能通用芯片,中科院計(jì)算

14、所研制的龍芯,2E,，是中國(guó)大陸地區(qū)第一個(gè)采用,90,納米設(shè)計(jì)技術(shù)的處理器，最高主頻達(dá)到,1.0GHz,，峰值運(yùn)算速度達(dá)到每秒,40,億次雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算,在單處理器設(shè)計(jì)方面已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平,龍芯只能運(yùn)行,Linux,，因此它的推廣主要取決于軟件，取決于,Linux,，尤其是桌面,Linux,。目前主要在某些專用領(lǐng)域推廣。,專用集成電路芯片（,ASIC,）,如“中星微”的計(jì)算機(jī)圖像輸入芯片大規(guī)模打入國(guó)際市場(chǎng)，被三星，索尼，戴爾，惠普等跨國(guó)公司采用，占領(lǐng)該領(lǐng)域,60%,以上的份額，,2006,年實(shí)現(xiàn)銷售超過(guò),10,億元人民幣。,2007,年,6,月推出的目前市場(chǎng)上最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)攝像頭處理芯片,VC0

15、336,在全球高端筆記本市場(chǎng)的出貨量已超過(guò),500,萬(wàn)枚。,“中星微”重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系的建設(shè)和保護(hù)，至今已申請(qǐng)了,808,項(xiàng)國(guó)內(nèi)外技術(shù)專利，,8,項(xiàng)集成電路著作權(quán)，,6,項(xiàng)軟件著作權(quán)，擁有了一個(gè)尚無(wú)任何法律糾紛的由多層次商業(yè)機(jī)密及專利權(quán)組成的知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。,其他很多公司（如展訊、炬力等等）都在各自領(lǐng)域有很好的業(yè)績(jī)。,嵌入式,CPU,龍芯、眾志、,THUNP,、,C-Core,、君正等等嵌入式芯片已用于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、稅控收款機(jī)和其他嵌入式設(shè)備。某些芯片已能與國(guó)際同類產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，在價(jià)格、低功耗等指標(biāo)方面有一定優(yōu)勢(shì)。,因?yàn)檫@一領(lǐng)域很廣，沒(méi)有誰(shuí)能壟斷，發(fā)展空間大，預(yù)計(jì)國(guó)產(chǎn)芯片將逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。,關(guān)鍵元器件

16、,關(guān)鍵元器件尤其是薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)已成為制約我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。,據(jù)預(yù)計(jì)，TFT-LCD全球市場(chǎng)規(guī)模2005年達(dá)603億美元，2010年TFT-LCD產(chǎn)值將達(dá)到879億美元，占到整個(gè)平板顯示產(chǎn)業(yè)84%的份額。,TFT-LCD價(jià)值比重大，占電視機(jī)等終端產(chǎn)品整機(jī)成本比重的80%、監(jiān)視器的85%、筆記本電腦的25%、手機(jī)的10%。,TFT-LCD,應(yīng)用產(chǎn)品,我國(guó)是,TFT-LCD,應(yīng)用產(chǎn)品全球最大的生產(chǎn)國(guó)，也是全球最重要的消費(fèi)國(guó),2007,年，國(guó)內(nèi)共生產(chǎn)彩電,8807,萬(wàn)臺(tái)，同比增加了,0.4%,2007,年，國(guó)內(nèi),CRT,彩電的產(chǎn)量回落至,6000,萬(wàn)臺(tái)水平，占總產(chǎn)量的比重不足,70%,；液晶電視產(chǎn)量,2600,萬(wàn)臺(tái)，約占總產(chǎn)量的,30%,。,我國(guó)目前在,TFT-LCD,電視上的用屏幾乎全部進(jìn)口。,我國(guó),TFT-LCD,企業(yè)規(guī)模不夠大，還不具有適合生產(chǎn)電視用的第,6,代（,1.51.8,米,2,）及以上的生產(chǎn)線。,盡快擺脫依賴外國(guó),TFT-LCD,的局面,骨干企業(yè)京東方、上廣電和龍騰光電等尚未達(dá)到可營(yíng)利的最小規(guī)模，應(yīng)通過(guò)整合資源,形成有足夠規(guī)模的,TFT-LCD,龍