作者：Barry Manz, Mouser Electronics 離開他們，每一個嵌入式系統設計的未來都將搖搖欲墜！ 盡管嵌入式系統的設計不是十分復雜，但是有幾個趨勢使它更具有挑戰性。在高性能領域，嵌入式工程師必須要與多種器件打交道，如FPGA、四核CPU。并且很多SFF（small form factor）設備包含了子系統，并且終端產品能夠適應手表大小的其他產品。目前，許多嵌入式產品都具有通過藍牙、ZigBee或Wifi進行單板互聯網通信的能力。可以很確信的說，沒有綜合評估板和軟件開發套件，就沒有嵌入式設備的今天。幸運的是，器件廠商了解這些，他們所提供完善的軟件開發工具可以造就一代產品。 今天很多高性能嵌入式系統可以實現在一個3U或6U的板卡上，這實在是令人驚嘆。例如，一個典型的單板計算機或DSP板，可以包含一個或多個FPGA，一個四核CPU、高速高分辨率高寬帶的ADC和DAC，也許還有一個獨立顯卡和強大的I/O。 另一方面，開發套件的綜合性越來越高。類似Broadcom公司基于BCM20737S SoC的Broadcom's WICED Sense Bluetooth Smart Sensor開發套件，通過開發套件可以創建安全的無線網絡應用程序。開發套件包含六個MEMS陀螺傳感器、加速度計、指南針、壓力傳感器、濕度和溫度傳感器、WICED、USB轉MicroUSB電纜，例程下載鏈接和開發軟件下載鏈接。目標標簽的固件可以從一個智能手機,平板電腦或者電腦進行更新。該公司表示,通過該套件，可以將藍牙應用程序的開發時間從幾個月縮減到幾分鐘。 圖1 利用Broadcom development kit設計的移動設備APP RF挑戰 嵌入式開發者以連接任何一個可能的人,地方,或事情作為自己的任務。同時，他們也面對了射頻和微波(即無線)技術不再是一個異類的事實。它已經成為一個標準的要求,需要把精力放在高逼格的射頻領域。這并不奇怪,因為世界的“字段和波”股小的數字,需要不同領域的專家,可以顯著增加任何設備的復雜性,也就是說，沒有和外界世界的連接，很多嵌入式系統將成為孤島。因此RF和微波技術被迫被人們所接受。 有無線功能的嵌入式產品都是小信號設備，其接收和發射功耗很小并且不需要很大的RF輸出功率，所以不會增加產品的尺寸，不會給便攜式設備帶來電池的負擔，更不會帶來昂貴的費用。整個無線系統的單芯片簡化了問題，但仍需要注意RF設計的變幻莫測。技術需求不是MIMO而是頻率高達60GHz的MU-MIMO，并且類似OFDM的高階調制方案似乎沒有幫助。同時，也不需要特定的生產工藝和大量的編程時間來保證系統的正常運行。 Microchip的PIC32藍牙入門套件（圖2），使用PIC32MX270F256D MCU。除此之外，套件還包含一個藍牙終端，一個按鈕，多色和單色的LED，加速計，溫度傳感器，板上調試接口，以及Android應用程序，演示代碼和一個串行端口配置文件堆棧。 圖2 Microchip的藍牙開發套件是一個帶有軟件的低價的藍牙開發平臺 聽IoT聽到煩了？習慣它吧 物聯網的涵蓋性術語可能已經不再像一開始那么受歡迎，但它并沒有消失，并且在實際上遠遠超出其缺乏綜合性的前任，叫做“收斂”。英特爾計劃到2020年讓超過2億臺設備彼此連接，或者連接到云上，直接地說就是：“到2012年，任何沒有集成網關功能（通過網絡連接資源和編目數據的能力）的端口設備將很無用” 為了這個目的，公司在積累包含一系列眼花繚亂功能的網關開發平臺（圖3），為能源業，工業，運輸業和廣大開發者服務。它的Quark-branded SoCs，為從工業系統到可穿戴設備，Wind River軟件工具，廣泛安全資源而設計，支持幾乎所有非常知名的有線或無線設備通信協議，還有許多其他特點。其它公司也依葫蘆畫瓢。 圖3 Intel基于夸克Soc的網管平臺 總結 今天的嵌入式系統設計在某些領域，新的挑戰來自于將一切設備連接到互聯網（以及云），這也使其更有“有趣”。從高性能計算，國防和其他應用程序的角度來看，嵌入式系統受益于標準化和已經發展了幾十年的內部和外部的通信標準，但他們的設計仍具有很大的挑戰。 相比之下，無處不在的物聯網是一個新興的領域，很多軟件開發是受到應用所驅動，他們需要將最先進通信技術實現在一個狹小的空間里，這將給設計師帶來長久的挑戰。 好消息是，對于“連接”的需求創造了一個從市場底部到頂端的全新市場，從分立器件到系統級芯片和完整的系統。 (mbbeetchina)