指纹识别功能电子门锁用上嵌入式系统

    嵌入式系统的发展速度正在加快。有统计称，其应用已超过整个计算机应用的40%，是一个十分庞大的市场。在嵌入式系统领域，多家企业正携其MCU、DSP、ASIC或X86架构CPU平台寻觅商机，抢占市场。

    嵌入式系统无处不在
    “很多人问我，什么应用领域可以使用嵌入式系统，我告诉他们，我只能说出不使用嵌入式系统的地方。”北京航空航天大学何立民教 授在不久前举办的一次嵌入式系统研讨会上说，“可以说，嵌入式系统已经无处不在。”

    在PC市场已趋于稳定的今天，嵌入式系统市场的发展速度却正在加快。“由于嵌入式系统所依托的软件和硬件技术得到了快速发展，因此这几年嵌入式系统自身获得了快速发展。”中国软件行业协会嵌入式系统分会副理事长兼秘书长郭淳学介绍说。据有关统计数据表明，嵌入式系统产品的应用已超过整个计算机应用的40%。而根据美国嵌入式系统专业杂志RTC报道，在21世纪初的10年中

，全球嵌入式系统市场需求量具有比PC市场大10倍到100倍的商机。有机构估计，全世界嵌入式系统产品潜在的市场将超过1万亿美元。

    随着技术的发展，业内对嵌入式系统的定义也越来越清晰。郭淳学认为，那些为具体应用设计制造的专用计算机系统就是嵌入式系统。“它是微处理器、大规模集成电路、软件技术和各种具体的行业应用技术相结合的结果，其中各种软件技术占了嵌入式系统80%的工作量。”郭淳学介绍说，“可以说，嵌入式系统是不可垄断、需要不断创新的技术。”

    “嵌入式系统可以分为两类，最早的是‘板’上系统，现在已经发展为‘片’上系统。”郭淳学总结说。其中，“板”上系统指的是采用通用微处理器如单片机，或嵌入式微处理器如ASIC、DSP和FPGA等可配置操作系统的半导体产品在PCB(印制电路板)上“拼装”成的系统，而“片”上系统指的是采用单片机或嵌入式微处理器的IP在集成电路内“拼装”成的系统。  　　    目前，这两种“拼装”的嵌入式产品已经在航空航天、交通、电子、通信、工控、金融、家电等行业得到广泛应用，成为电子信息产业巨大的增长点。

    谁将成为“Intel第二”
    在PC领域，CPU帮助Intel公司赚得盆满钵溢。在嵌入式系统市场，谁将成为“Intel第二”？

    不同于PC以CPU作为核心，在嵌入式系统中，MCU、DSP以及某些ASIC平台一直扮演着核心的角色。

    而近来，一些原来用在PC机上的X86架构CPU也转窥这一市场，使嵌入式系统的核心出现了诸侯纷争的局面。

    MCU可以说是嵌入式系统的元老。在各种信息家电、网络设备、工业仪器仪表和汽车电子中，都有它的身影。随着各种新应用提出越来越多的高要求，MCU产品已经从4位、8位、16位产品发展到现在的32位产品，其所集成的闪存和ADC也越来越多。MCU的特点是控制能力强，而计算能力有限，所以它一直担当那些对控制能力有所偏重的嵌入式系统的核心。据WSTS预测，2005年全球MCU市场将达125亿美元。

    飞思卡尔、微芯、瑞萨、ATMEL、东芝及飞利浦是这一市场的佼佼者，这些企业一直在创新，从而扩展MCU的领地。 

    而以DSP为核心的嵌入式系统市场这几年发展一直很快。“由于它具有小巧、低功耗、高性能等特性，所以非常适合那些运算量大，对外型有个性要求的嵌入式产品。例如，具有指纹识别功能的电子门锁这类应用。”德州仪器北京办事处半导体事业部DSP业务经理郑小龙先生介绍说，“指纹识别需要大量的运算，而电子门锁要求低功耗，对外型的设计也是五花八门，所以DSP是这类嵌入式系统产品的首选。” 德州仪器在DSP市场一直很强，这两年一直协助其合作伙伴开发基于DSP产品的各种嵌入式系统产品，以开拓嵌入式市场。而DSP在各种

多媒体嵌入式应用如可视电话、机顶盒、便携视频播放器等领域也崭露头角。“用DSP来做多媒体产品最大的优势是它可以进行软件的在线升级，这样，新的流媒体格式出来后，原有的产品可以通过软件升级来适应新的编解码格式需求。”新晔电子(香港)有限公司现场应用工程师张涛介绍说。据WSTS预测，DSP市场2004年将达84亿美元，其中发展较快的是嵌入式DSP市场，其市场规模已接近通用DSP的两倍。

    除了MCU和DSP，一些ASIC芯片也成为某些专业领域嵌入式平台的核心芯片，例如多媒体处理器就已经成为多媒体嵌入式系统的核心芯片。由于它的内部结构专门针对音频及视频应用设计，是一个音视频处理的ASIC芯片，因此，在多媒体音视频处理方面具有速度快、成本 低、功耗低等特点。它最早应用在多媒体手机中，现在已经逐步进入IP机顶盒、PMP(个人媒体播放器)等3C融合产品中。而随着3C与3G市场的发展，多媒体处理器的发展领域也将更加宽广。不过，与DSP相比，它不能进行在线升级，因此要在最初设计时就要顾及未来发展的需求。飞思卡尔、意法半导体、飞利浦及瑞萨等企

业基于自己的多媒体处理器产品，都开发出越来越多的多媒体嵌入式应用系统产品。

    而另一个让人关注的动向就是这两年开始进军嵌入式系统市场的X86架构CPU。X86架构CPU一直因其功耗大、体积大而被排除到嵌入式系统之外。而近几年来，威盛电子设计并推出了功耗小、集成度高、体积小(最小的只有10mm×10mm)的CPU，完全适用于嵌入式系统市场。与DSP和多媒体处理器相比，X86架构CPU具有高性能(主频可达1.5GHz)，像PC机一样可以处理所有媒体格式，具有开发周期短、软件平台丰富等优势。其中，最重要的一点是其软件可以实现从高端通信产品、消费电子到普通手机等任何平台的兼容。不过，X86架构CPU目前面临的最大问题是刚刚进入这个市场，如何寻找并选择合适的应用领域，并降低相应应用的成本是其今后发展要面临和解决的问题。

    是MCU、DSP、ASIC还是X86架构CPU能够最终主导嵌入式市场？有业内专家称，上述平台都有其最适合的应用领域，但在那些发生重叠的市场，就要看谁最终能提供最优性价比的产品了。

信息来源：中国公共安全网