显微镜下的嵌入式产业 | 开学季,也来谈谈嵌入式教学

2014-09-29 08:50:00 来源:EEFOCUS
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嵌入式教学在国内已经开展了近20年,目前大多数的普通本科院校、高职高专和独立学院都开设有嵌入式相关的课程。一部分院校传统的微机原理和单片机课程也已经改造或者升级成嵌入式课程。

 

最近我有机会参加赛灵思公司和机械工业出版社华章分社共同举办的“嵌入式课程教学创新研讨会”,与长期从事嵌入式教学工作的浙大陈文智副院长,上海交大方向东教授,西安电子科大杨刚教授,浙大年轻教师翁恺博士,身体力行推广开源软件教育-兰州大学周庆国教师和西安邮电大学陈丽君教授等老师们共同交流嵌入式教学现状和未来发展,在会上我做了“嵌入式教学需改革和创新“的发言,谈了自己对嵌入式教学的理解和思考,如图1。

 


图1 西安嵌入式课程教学创新研讨会

 

嵌入式教学现状
除了北京大学软件与微电子学院、北京航空航天大学软件学院,北京工业大学软件学院分别开设了嵌入式系、嵌入式专业和嵌入式实验班,部分专科和职业院校有嵌入式专业以外,国内多数普通本科院校没有嵌入式专业。一般情况,院校是在计算机、电子信息等专业中将嵌入式作为学科的一个发展方向,开设了嵌入式课程。

 

随着这些年嵌入式技术深入发展,尤其是ARM和Linux 的广泛应用,一部分院校计算机体系结构和微计算机原理课程实际都是以嵌入式处理器(比如ARM、Intel ATOM SoC或者FPGA)为背景进行教学,比如浙大陈文智老师介绍他们计算机学院“以嵌入式应用为舞台”的课程体系设计理念,即以嵌入式技术支撑传统的计算机体系结构、操作系统和编译原理这几门核心课程教学。


嵌入式课程的平台一直上多样化和复杂性现状,基于8051和80x86的单片机和嵌入式教学依然比重依然很大,基于HCS08/MSP430/AVR/PIC的课程还不少。从总趋势看ARM增长很快,尤其是MCU Cortex M3/M4,包括飞思卡尔和TI公司在内的大学计划也转向ARM MCU,比如上海交大方老师介绍他们的“嵌入式系统原理和实验”课程已经从x86 转向TI Cortex M3。

 

基于ARM+Linux+Qt的教学模式得到高校计算机专业嵌入式教学认可,最近随着Android 日益流行,Android 应用开发内容也纷纷加入进嵌入式教学课程。基于可编程SoC(FPGA)的嵌入式课程在电子信息和计算机专业开始出现,可编程SoC让传统的FPGA设计增加嵌入式计算的部分,使得电子设计与嵌入式设计二者有机的结合在一起,此外基于DSP的嵌入式课程还是电子信息和通信专业喜爱的嵌入式课程之一。


以上情况看出,因为嵌入式平台各异,嵌入式教学即使相同的课程(比如嵌入式OS的开发与应用)也会由于平台不同,而选择的嵌入式OS不同,课程的内容都会因为芯片、平台、OS和工具不同而不同,这给教学工作带来了一定复杂性。比如基于MCU平台,一般选择的是uC/OS-II,嵌入式Linux 会应用在基于ARM9/11/Cortex A8/A9 平台,而Android 则一般都运行在最新的A8/A9 单核或者多核平台,此外众多ARM授权的半导体公司的芯片之间的差异或者产品变化也会带来教学工作的困惑,比如TI 公司的Cortex M3系列芯片停止销售改为推广M4芯片。


各学科对嵌入式技术应用的理解,因学科所属行业特点的不同而不同,比如北京邮电大学软件学院邝坚副院长一直强调通信设备对嵌入式实时多任务系统(RTOS)的依赖,他们把这个作为自己学院嵌入式教学一个重点,坚持在教学中使用vxwork和uC/OS-II这种RTOS 类型的嵌入式操作系统。

 
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作者简介
何小庆
何小庆

中国软件行业协会嵌入式系统分会副理事长,嵌入式系统联谊会秘书长,中国软件行业协会理事。是国内最早涉足嵌入式OS者之一,创办了北京麦克泰软件技术有限公司,有近30年嵌入式技术和市场经验。是《嵌入式操作系统风云录:历史演进与物联网未来》一书作者,并译有《嵌入式实时操作系统μC/OS-III应用开发》和《嵌入式软件精解》等多本译著。目前关注的领域:嵌入式OS、物联网与穿戴设备和技术创业。个人网站:www.hexiaoqing.net。

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