1、网络嵌入式系统：技术解析与应用展望

网络嵌入式系统：技术解析与应用展望

1. 嵌入式系统发展概述

嵌入式系统的发展深受应用领域的影响，多媒体和网络应用推动其向多处理器片上系统（MPSoCs）发展。预计到2020年，芯片上的处理器核心数量将超过800个。MPSoC的设计涉及异构软硬件IP组件的集成，这仍是许多学术和工业项目的研究重点。

嵌入式系统还广泛应用于汽车电子、工业自动化、建筑自动化与控制（BAC）等领域。在工业自动化中，SoC用于实现复杂的现场智能设备；现代车辆则采用数百个微控制器。然而，这些领域在学术会议和课程中受到的关注相对较少。

大多数应用领域需要实时操作，安全关键系统如汽车的制动和转向系统，对可靠性要求极高，必须遵守严格的实时约束；而多媒体设备的音频或视频数据缺失，只会导致用户不满。此外，网络嵌入式系统（NES）的设计面临着分布式处理、共享通信介质和安全关键要求等挑战。

2. 通信协议对系统确定性的影响

通信协议对系统的确定性操作有决定性影响。基于随机介质访问控制（MAC）的协议，如载波侦听多路访问（CSMA），不适合安全关键系统；而基于时分多址（TDMA）MAC访问的时间触发协议，如TTP/C和FlexRay，则能提供确定性的介质访问，适用于安全关键系统。

3. 嵌入式系统教育与研究现状

目前，学术课程和会议对NES的关注不足，工程专业毕业生在实际开发中可能需要从头学习。为了改善这种情况，相关研究开始重视汽车电子、工业自动化和BAC等领域，这些领域的共同特点是分布式性质和使用专用通信网络。

4. 不同应用领域的嵌入式系统

4.1 汽车电子系统

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