近幾年來，隨著人們對嵌入式設備越來越高的應用需求，以32位嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術逐漸深入到各個應用領域，雖然以8位機為核心的嵌入式技術也在不斷的發(fā)展，但由于其體系架構的局限性，已無法滿足當前和未來高性能嵌入式系統(tǒng)的應用與發(fā)展需求。同時，激烈的市場競爭和技術競爭，要求產(chǎn)品的開發(fā)周期越來越短，顯然，傳統(tǒng)的嵌入式軟、硬件技術和開發(fā)手段已遠遠落后于時代的需求。

1、我國嵌入式技術及應用現(xiàn)狀

   自上個世紀七十年代提出嵌入式系統(tǒng)的概念以來，嵌入式系統(tǒng)以其高性能、低功耗、低成本和小體積等優(yōu)勢，獲得了飛速的發(fā)展與廣泛的應用，然而，由于受到當時硬件水平的制約，嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)方式與以PC為代表的通用計算機系統(tǒng)的軟件開發(fā)方式一開始就完全不同。當時的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺一般都是基于8位機的簡單系統(tǒng)，系統(tǒng)的硬件設計者通常也是系統(tǒng)的軟件開發(fā)者，編程語言絕大多數(shù)也以匯編語言為主，硬件設計者在進行硬件系統(tǒng)的設計時，同時會考慮程序如何編寫，而在進行程序設計時，也會考慮與硬件的配合，因此，嵌入式系統(tǒng)的設計開發(fā)人員一般都非常了解系統(tǒng)的底層軟、硬件細節(jié)。由于軟、硬件條件的制約，這些系統(tǒng)一般都用于實現(xiàn)一個或幾個簡單的數(shù)據(jù)采集與控制功能，程序結構多使用簡單的控制循環(huán)，配合中斷服務來實現(xiàn)對外界請求的相應，不采用操作系統(tǒng)，所以，他們對通用計算機基于操作系統(tǒng)的軟件開發(fā)工具和技術的理解與掌握比較有限。而與此同時，另一大批人則對以Microsoft Windows、Linux為代表的操作系統(tǒng)技術深深著迷，醉心于在這些操作系統(tǒng)上的應用程序開發(fā)，他們感興趣的東西是如何使用諸如VB、VC、Java之類的高級編程語言，在操作系統(tǒng)平臺上實現(xiàn)更復雜和更精彩的應用，而不太關心系統(tǒng)的更多的硬件細節(jié)。傳統(tǒng)的觀點一般將前者歸類為硬件開發(fā)人員，而后者通常被稱之為軟件程序員。這兩大群體在很長一段時間幾乎也是井水不犯河水，各自有著不同的開發(fā)應用領域。
   然而，隨著計算機軟、硬件技術的飛速發(fā)展和人們的應用需求越來越高，特別是隨著以ARM、PowerPC、MIPS等為代表的高性能嵌入式微處理器普遍使用，使傳統(tǒng)意義上的嵌入式系統(tǒng)的概念發(fā)生了很大的變化。以基于8位機的嵌入式系統(tǒng)為例，當應用系統(tǒng)隨著需求的增加變得越來越復雜、使用范圍變得越來越廣泛時，系統(tǒng)每增加一項新的功能，都會帶來應用軟件結構的變化，甚至需要完全重新設計，而這種問題在基于操作系統(tǒng)的通用計算機上就小得多，顯然，沒有操作系統(tǒng)的支持已經(jīng)成為傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的最大的缺陷，但由于8位機系統(tǒng)有限的運算能力和存儲容量，不足以支持操作系統(tǒng)的運行，因此，在很長一段時間以來，人們盡管已經(jīng)意識到這個問題的存在，但也沒有更好的解決辦法。
   自上個世紀九十年代以來，嵌入式系統(tǒng)的設計提出了“片上系統(tǒng)”（SoC，System on Chip）的概念，目前，嵌入式系統(tǒng)的硬件設計已進入以SoC為核心的階段，顯然，SoC為高性能的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的提供了功能豐富的硬件平臺，而這些平臺強大的運算能力和存儲能力，足以支持復雜嵌入式操作系統(tǒng)（EOS，Embedded Operating Systems）的運行。
   嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展是伴隨的嵌入式微處理器性能的不斷提高而逐漸發(fā)展起來的，最近幾年來，嵌入式操作系統(tǒng)的應用領域不斷擴大，其原因主要是嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)復雜度的增加，同時，高性能的嵌入式微處理器的推廣使用，為嵌入式操作系統(tǒng)的可靠運行提供了硬件平臺的保障。目前，在嵌入式系統(tǒng)中使用的操作系統(tǒng)種類也非常繁多，其中，市場份額占有比較高的有Linux/uClinux、Windows CE、VxWorks、QNX、 uC/OS II等。嵌入式系統(tǒng)主要可分為兩大類，一類是商業(yè)級的嵌入式操作系統(tǒng)，這類操作系統(tǒng)一般都經(jīng)過較長時間的使用，且都由一些大公司開發(fā)與維護，在性能或服務上都有較好的保證，如Windows CE、VxWorks、QNX等，但這類操作系統(tǒng)一般價格比較昂貴，且都不公開核心代碼，這就與嵌入式系統(tǒng)用戶定制性較強、升級換代快等特點相違背，因此其應用范圍受到了很大的限制。另一類則是源代碼開放的嵌入式操作系統(tǒng)，如Linux/uClinux、uC/OSII等，盡管這類系統(tǒng)在技術支持和服務上有所欠缺，且對開發(fā)人員有較高的要求，但由于用戶可定制性好、具有可持續(xù)開發(fā)的優(yōu)勢，從目前看來，其應用范圍反而比商業(yè)嵌入式操作系統(tǒng)廣泛得多。

2、IT從業(yè)人員面臨的機遇與挑戰(zhàn)

   隨著信息技術、網(wǎng)絡通信技術的高速發(fā)展，嵌入式技術會深入到越來越多的應用領域，與實際應用緊密結合且技術高度分散的嵌入式技術，為我們國內(nèi)一大批優(yōu)秀的硬件系統(tǒng)工程師和軟件設計人員，提供了新的舞臺和發(fā)展空間，同時也為我國的IT技術發(fā)展提供了難得的歷史機遇，因此，提高我國整體的嵌入式技術開發(fā)與應用水平，掌握一定的開發(fā)核心技術，既是我國IT技術發(fā)展的需要，也是廣大IT從業(yè)人員的責任。
   眾所周知，任何一門技術的發(fā)展，人才的培養(yǎng)是關鍵，嵌入式技術的發(fā)展也不例外。對于我國嵌入式人才的培養(yǎng)，一方面可以充分利用我國的高等教育資源，在工科高校的相關專業(yè)加強嵌入式系統(tǒng)的教學，為我國嵌入式技術的發(fā)展提供大量優(yōu)秀的后備人才，而另一方面，鑒于目前我國有一大批高素質(zhì)的IT從業(yè)人員，他們通過一定的培訓和學習，就可以很快成為嵌入式技術開發(fā)的主力軍。從目前的情況看來，我國IT人員結構不太適合嵌入式技術發(fā)展的需要，即精通低端8位系統(tǒng)設計開發(fā)的應用技術人才和純粹的軟件編程人員相對過剩，而真正掌握軟硬、件技術相結合的高端32位嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的人才卻比較少，整個IT從業(yè)人員的結構呈兩端大、中間小的啞鈴結構。

   如何在較短的時間內(nèi)解決我國高端嵌入式人才缺乏的現(xiàn)狀？筆者認為，比較行之有效的方法是除了加大在工科高校培養(yǎng)嵌入式應用人才的力度以外，更主要的是注重對現(xiàn)有IT從業(yè)人員的轉(zhuǎn)型，由于他們都有多年的IT從業(yè)經(jīng)驗和較高的專業(yè)素養(yǎng)，很快就可以成為行業(yè)應用的骨干力量。但目前的實際情況是，絕大多數(shù)的IT從業(yè)人員還沒有認識到轉(zhuǎn)型的必要性或?qū)ψ陨磙D(zhuǎn)型的是否成功沒有太大的把握。在筆者所接觸的IT從業(yè)人員中，持此種觀點的人非常多。
   對于傳統(tǒng)的8位機硬件工程師，他們一般都具有較深厚的硬件功底，有豐富的開發(fā)與應用經(jīng)驗，對微處理器的結構有比較深入的了解，同時也具有相當?shù)牡讓榆浖_發(fā)技能，他們的這些優(yōu)勢，在32位高端嵌入式系統(tǒng)的設計與開發(fā)中也是必須的，因此，對于他們來說，轉(zhuǎn)型所面臨的問題，從很大程度上講還不是技術層面上的，而是他們對嵌入式技術發(fā)展趨勢的認識問題。有相當一部分工程師并不認為在嵌入式系統(tǒng)的設計中，推廣使用32位高性能嵌入式微處理器是必要的，甚至在一些比較復雜的應用中，還堅持使用8位機完成，一片不行用兩片，兩片不行用四片…，導致在以往的嵌入式設備中，復雜的多機系統(tǒng)比比皆是，這樣的系統(tǒng)，無論是從軟、硬件開發(fā)的復雜度、可靠性，還是系統(tǒng)的性價比方面考慮，都是不盡如人意的。還有一部分工程師也嘗試將32位高性能嵌入式微處理器應用到自己的設計中，但由于對嵌入式操作系統(tǒng)及應用軟件的開發(fā)過程了解得不夠深入，不太愿意使用嵌入式操作系統(tǒng)，軟件的開發(fā)仍然采用傳統(tǒng)的8位機開發(fā)模式，顯然，這樣的開發(fā)模式不但不利于實現(xiàn)復雜的應用功能，同時也沒有充分發(fā)揮32位高性能嵌入式微處理器的固有優(yōu)點，因此，對于傳統(tǒng)的8位機硬件工程師來說，設計方式的轉(zhuǎn)型，從很大程度上是思想的轉(zhuǎn)型，而跟蹤嵌入式技術的最新發(fā)展方向，及時更新自身的知識結構，并不需要花太大的代價。
   而對于傳統(tǒng)的軟件設計人員來說，他們一般都具有比較深厚的應用程序開發(fā)能力，對軟件開發(fā)流程、軟件質(zhì)量保證等，也有較深入的了解，但他們對系統(tǒng)底層硬件結構的認識就相對欠缺，同時，隨著高級應用開發(fā)工具的不斷發(fā)展，他們幾乎已經(jīng)完全不關心系統(tǒng)的硬件結構了。然而，眾所周知嵌入式系統(tǒng)是一個軟、硬件結合非常緊密的應用領域，因此，他們對嵌入式應用系統(tǒng)的軟件開發(fā)有一種排斥的心態(tài)，對自身是否能進行這方面的工作持懷疑態(tài)度。但由于目前基于32位高性能微處理器的嵌入式系統(tǒng)無論是從運算能力、還是存儲能力，都足以支持一個復雜現(xiàn)代操作系統(tǒng)的運行，正是操作系統(tǒng)的引入，使得嵌入式系統(tǒng)的應用程序開發(fā)與通用計算機平臺的程序開發(fā)有很大的相似之處，也給廣大的傳統(tǒng)的軟件設計人員提供了新的舞臺和發(fā)展機遇。但是，嵌入式應用的開發(fā)又不完全等同于純粹應用軟件的開發(fā)，需要和底層硬件聯(lián)系，因此，要求軟件開發(fā)人員必須具備一定的硬件知識，對硬件系統(tǒng)的工作原理有大致的了解。以目前廣泛使用的嵌入式操作系統(tǒng)Linux為例，嵌入式Linux的內(nèi)核與運行于通用計算機平臺的Linux具有完全一致的內(nèi)核版本，運行于通用平臺Linux上的應用程序，只需要修改與硬件相關的代碼，就可以直接移植到嵌入式系統(tǒng)中運行。

3、共同努力，促進我國嵌入式應用水平提高

   筆者多年來一直從事嵌入式系統(tǒng)的教學與研究工作，也經(jīng)歷了一個對嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件開發(fā)從8位系統(tǒng)到32位系統(tǒng)的認識與轉(zhuǎn)型過程，在今后相當長的一段時間內(nèi)，我國的高端嵌入式應用人才還會比較缺乏，因此，如何讓目前的一部分IT從業(yè)人員、特別是軟件開發(fā)人員向嵌入式應用領域轉(zhuǎn)型，具有重大的意義。

   讓我們共同努力，促進我國嵌入式應用與開發(fā)水平的提高。