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  【導(dǎo)讀】后PC時(shí)代,嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展風(fēng)起云涌,波瀾壯闊。在這一歷史洪流中,眾多的嵌入式系統(tǒng)規(guī)范爭(zhēng)奇斗艷,各種嵌入式板卡令人眼花繚亂。伴隨著極大量標(biāo)準(zhǔn)軟硬件產(chǎn)品的支持,嵌入式PC架構(gòu)產(chǎn)品的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了臺(tái)式機(jī)范疇。那么,嵌入式系統(tǒng)的規(guī)范究竟經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展呢
  PC/104規(guī)范
  自90年代以來(lái),PC總線成為最為普及的總線標(biāo)準(zhǔn)之一,其應(yīng)用已從臺(tái)式個(gè)人計(jì)算機(jī)擴(kuò)展到工業(yè)控制、儀器儀表等領(lǐng)域。采用PC總線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的系統(tǒng)的開發(fā)雖然可以獲得大量的軟件支持,但存在體積龐大、功耗高等缺點(diǎn)。
  在嵌入式微機(jī)的應(yīng)用中,由于標(biāo)準(zhǔn)PC、PC/AT 主板和擴(kuò)充卡的巨大尺寸而受到了限制。為了給緊湊型的ISA(PC、PC/AT)總線結(jié)構(gòu)提供機(jī)械和電氣規(guī)范,一種專門為嵌入式控制而定義的工業(yè)控制總線“PC/104”于1992年應(yīng)運(yùn)而生。 其小型化的尺寸(90x96mm)、極低的功耗(典型模塊為1-2瓦)和堆棧的總線形式(決定了其高可靠性),受到了眾多從事嵌入式產(chǎn)品生產(chǎn)廠商的歡迎。PC/104在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域逐漸流行開來(lái),被大量用于車載系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備、電力控制、醫(yī)療儀器、智能交通、通訊設(shè)備、視頻監(jiān)控、軍用電子裝備等領(lǐng)域。發(fā)展至今,PC/104嵌入式計(jì)算機(jī)衍生出PC/104(ISA)、PC/104+(ISA+PCI)和PCI-104(PCI)三個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
  其實(shí),早在PC/104規(guī)范誕生之前,1987年就產(chǎn)生了世界上第一塊PC/104板卡,由于其固有的優(yōu)點(diǎn),在國(guó)際上制訂統(tǒng)一的規(guī)范之前,一直有許多廠商在生產(chǎn)類似的嵌入式板卡。到了1992年,由業(yè)界著名的RTD公司和AMPRO公司等12家從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的廠商發(fā)起,組建了國(guó)際PC/104協(xié)會(huì),得到了全世界眾多廠商紛紛響應(yīng),從此PC/104技術(shù)的發(fā)展走上了康莊大道。
  EPIC規(guī)范
  隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和市場(chǎng)多樣化的需求,PC/104規(guī)范已經(jīng)無(wú)法全面滿足用戶的需求。作為對(duì)PC104標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充,由WinSystems、VersaLogic、Octagon Systems、Micro/sys以及Ampro CorporaTIon等多家公司發(fā)起。EPIC規(guī)范為PC/104嵌入式板卡制造商提供了又一個(gè)優(yōu)秀的平臺(tái)。
  EPIC規(guī)范(Embedded Platform for Industrial Computing Specification)的尺寸為4.5” x 6.5” ,大于PC/104規(guī)范的尺寸3.6” x 3.8”,小于EBX規(guī)范的尺寸5.75” x 8.0”。 EPIC(Embedded Platform for Industrial Computing)是一種標(biāo)準(zhǔn)的、開放的、可擴(kuò)展的嵌入式單板計(jì)算機(jī)。規(guī)格為115x165mm,完全支持PC/104、PC/104+及PCI-104標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
  2005年1月,EPIC規(guī)范被PC/104協(xié)會(huì)正式接管。據(jù)悉,該協(xié)會(huì)曾于2004年4月正式接管了EBX規(guī)范,一直在板卡預(yù)留PC/104接口的EBX規(guī)范從此融入PC/104家族。自此, EPIC和PC/104標(biāo)準(zhǔn)共存,在繼續(xù)保持緊湊結(jié)構(gòu)的同時(shí),滿足嵌入式控制應(yīng)用的不同需求。
  SOM規(guī)范
  早期的嵌入式單板強(qiáng)調(diào)的是高度集成的全功能解決方案,在有限大小的空間里實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)所必要的所有功能,以便符合設(shè)備商的需要,他們可以根據(jù)自己的產(chǎn)品選擇合適大小及功能的板卡,搭配功能模塊及應(yīng)用軟件形成最終的產(chǎn)品。嵌入式廠商稱之為“All-In-One Solution”,即全功能板卡。這種平臺(tái)基本滿足應(yīng)用的需要。
  但是隨著嵌入式計(jì)算機(jī)的發(fā)展,眾多行業(yè)需要嵌入式的解決方案,更多的應(yīng)用產(chǎn)生出來(lái),可以說嵌入式無(wú)處不在。嵌入式單板只是平臺(tái),不是最終產(chǎn)品,需要二次開發(fā)、需要增加系統(tǒng)功能模塊,需要特殊的設(shè)計(jì)滿足功能需要,更有部分應(yīng)用由于種種問題需要將附加功能模塊直接集成到單板上來(lái),規(guī)范需要重新設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)等等問題。嵌入式廠家想到了解決的辦法—SOM,即將核心的計(jì)算機(jī)平臺(tái)模塊化,提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的信號(hào)及結(jié)構(gòu)接口,在底板上實(shí)現(xiàn)功能接口及特殊設(shè)計(jì)。設(shè)備廠商只需要專注于自己的核心模塊開發(fā),不用再為多樣的應(yīng)用,繁多的功能需求發(fā)愁,要做的只是提供標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)模塊。
  當(dāng)這種模塊化的作法,逐漸成為工業(yè)、嵌入式計(jì)算機(jī)廠商客戶的通用作業(yè)流程后,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定就成為必要系統(tǒng)80% 的功能都集成在SOM。SOM的產(chǎn)生帶來(lái)了極大的市場(chǎng)沖擊,降低成本、降低開發(fā)費(fèi)用、快速上市、設(shè)計(jì)靈活,高度符合客戶需求、能夠一次設(shè)計(jì)、多次升級(jí),解決了客戶的痛苦。目前,SOM共有4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)—SOM 144, SOM-ETX, SOM-XTX, SOM-EXPRESS。
  ETX規(guī)范
  計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)的革新和嵌入式技術(shù)的發(fā)展,使得處于壟斷。
  由此可見,嵌入式規(guī)范如此“多嬌”,嵌入式必須隨需發(fā)展,才能滿足更多的產(chǎn)品應(yīng)用需求。