嵌入式计算机技术的发展与教学应对策略探讨Ξ-欢迎进入兰州大学.PDF

高等理科教育　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2002 年第 3 期 ( 总第 43 期) 嵌入式计算机技术的发展与 教学应对策略探讨 刘映杰 　马义德 　 张新国 (兰州大学　信息科学与工程学院　　甘肃兰州　730000) 　　摘　要　本文从微电子技术的发展入手, 较全面、深入地论述了嵌入式计算机技术的发展、应 用; 针对我国嵌入式技术应用所面临的问题, 探讨了高等院校电子信息类专业教学实践所应采取 的应对策略。 关键词　嵌入式技术　教学实践　电子信息 中图分类号　 642. 0　　　文献标识码　 　　　 G A 随着近代超大规模集成电路的出现, 电子技术的发展出现了日新月异的局面。电子技术的飞 速发展在促使社会经济逐步转向以生物基因工程技术为支柱, 信息网络技术为工具, 纳米制造技 术为依托的知识经济时代起着关键的作用。 作为电子技术最基础的集成制造技术已向更广、更快、更深、更强的方向发展。其集成度几 ( ) 乎是十几个月翻一番 摩尔定律 , 已由八十年代初期的几万～ 几十万个晶体管片发展到九十年 代后期已开始采用 01m 的光刻工艺, 集成度竟高达几千万甚至 1 亿～ 2 亿个晶体管片以上, 这 些技术已经深入到分子级、原子级。 由此而来, 使得微电子芯片如CPU 、存储器、各种外围芯片、嵌入式控制器、PLD 等器件都 出现了飞速的发展, 也使得计算机系统的发展明显地朝着巨型化、单片化、网络化三个方向发展。 巨型机主要解决复杂计算和高速数据处理问题, 网络解决人们信息交换, 而单片机可以嵌入到各 种仪器、设备中, 是巨型机和网络不可能做到的。 微电子集成制造技术的必威体育精装版发展之一是将CPU 和外围芯片都集成在一个芯片中制成单片微 计算机, 由于它的结构与指令功能都是按照工业控制要求而设计的, 故又称单片微控制器或嵌入 式控制器。为了不断提高嵌入式控制器的技术性能, 满足不同的用户要求, 嵌入式控制器采用了 大量必威体育精装版技术成果, 在 IC 技术、体系结构等方面, 正朝着高性能、多品种、多功能的方向发展, 如: 采用双CPU 结构以提高信息处理能力, 为了提高运算速度和精度, 采用布尔处理机并把内部 数据总线宽度增加到 16 位、32 位、64 位, 采用多级流水线结构、串行总线结构、R ISC 结构、并 行处理的哈佛结构, 对内部资源进行增多与改进, 并使引脚多功能化, 使嵌入式控制器趋于低电 压和低功耗化等。 　　一、嵌入式计算机技术的发展应用态势 嵌入式计算机技术的应用已影响到我们生活的方方面面, 几乎无处不在, 我们的移动电话、家 用电器、汽车等无不有它的踪影。嵌入式技术将使日常使用的设备具有智能、变得聪明, 使它们 收稿日期　2001—06—04 作者简介　刘映杰 ( 1964- ) 男, 甘肃静宁县人, 副教授, 从事智能控制、嵌入式控制器的应用研究. —76 — 高等理科教育　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　嵌入式计算机技术的发展与教学应对策略探讨 具备学习与记忆的能力, 能够按照使用者的喜好及所处的环境做出回答。嵌入式控制器因其体积 小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点, 其应用已深入到