據(jù)港臺(tái)媒體報(bào)導(dǎo)，從體積走向小型化的移動(dòng)電話，與生活息息相關(guān)的汽車，到巨無(wú)霸噴射客機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)無(wú)所不在的“嵌入”在我們生活中。嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)的基本功能，除了大家熟知的應(yīng)用及效率的要求之外，特別強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定度和可靠度，因此當(dāng)車用嵌入式系統(tǒng)被開始運(yùn)用到各式各樣的車用電子產(chǎn)品，并通過(guò)不斷創(chuàng)新的思考模式后，帶給汽車安全革新及駕駛者新的體驗(yàn)。新一代車用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，并非一般嵌入式系統(tǒng)所能夠比擬，而是一個(gè)全方位智慧的六度思維空間，使汽車添加了人性化元素。因此，本文將介紹嵌入式系統(tǒng)在車用電子的發(fā)展與應(yīng)用。

    嵌入式系統(tǒng)讓車用電子應(yīng)用開發(fā)更簡(jiǎn)單

    何謂“嵌入式系統(tǒng)”?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，嵌入式系統(tǒng)是一種具有控制、監(jiān)視或輔助的系統(tǒng)平臺(tái)，并同時(shí)擁有電腦般的軟硬件功能，但不需要像電腦般需要有強(qiáng)大的運(yùn)算或儲(chǔ)存功能，所以軟硬件的需求比比簡(jiǎn)單，相對(duì)復(fù)雜度也比低；而嵌入式系統(tǒng)最大的特色在于“量身定做”的多元性，專為某一項(xiàng)產(chǎn)品所設(shè)計(jì)的特殊用途，例如:航空業(yè)、汽車業(yè)、智慧型機(jī)器人、工業(yè)控制等控制系統(tǒng)的領(lǐng)域，是一項(xiàng)快速而具有低成本開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)。

    拜汽車電子廣泛應(yīng)用所賜，汽車電子IC控制器用于汽車上的數(shù)量越來(lái)越多，雖然電控系統(tǒng)方面可以提高汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和舒適性，但是也增加電路系統(tǒng)的復(fù)雜度，進(jìn)而降低汽車的可靠性，增加維修的難度。從整體布線的角度來(lái)分析，傳統(tǒng)電子設(shè)備的系統(tǒng)大多采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單一通信方式，相互之間少有聯(lián)系，如此一來(lái)，便會(huì)造成龐大的布線問題:如汽車動(dòng)力總成控制、汽車電控系統(tǒng)，以及汽車安全系統(tǒng)等，都會(huì)有布線上的問題。為了應(yīng)對(duì)這些問題，車用嵌入式系統(tǒng)便取代了傳統(tǒng)的汽車電腦系統(tǒng)，成為車用系統(tǒng)中的新主流。

    以車用嵌入式系統(tǒng)硬件平臺(tái)而言，比比適用于HIL(硬件回路)或是Bypass的環(huán)境，并運(yùn)用在多功能電路系統(tǒng)控制與通信系統(tǒng)的接口上，針對(duì)汽車駕駛的靈敏度以及安全性的考慮，可以獲得比高的靈活性及可靠度。另外，在軟件平臺(tái)則提供嵌入式操作系統(tǒng)以及強(qiáng)大的I/O應(yīng)用模塊軟件庫(kù)支持，確保系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠，并方便快速開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。

    在目前嵌入式操作系統(tǒng)廠商中，最積極的廠商之一便是IT軟件巨人微軟，從1998年開始以嵌入式操作系統(tǒng)WinCE跨入汽車市場(chǎng)，提供客制化的開發(fā)環(huán)境，并做為汽車內(nèi)娛樂至衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的控制中心。

圖1 車用嵌入式平臺(tái)讓越來(lái)越復(fù)雜的車用電子變得更加簡(jiǎn)單

    車用嵌入式系統(tǒng)發(fā)展歷程

    嵌入式系統(tǒng)集合了ROM、RAM、CPU、I/O在同一顆芯片，其中CPU在這幾年不斷的研究發(fā)展，歷經(jīng)4位、8位、16元，到現(xiàn)在32位甚至64位，對(duì)嵌入式系統(tǒng)運(yùn)算性能的提升有極大幫助，目前在這方面投入的廠商有如過(guò)江之鯽。從基本架構(gòu)來(lái)看，嵌入式處理器大致上可分為RISC(Reduced Instruction Set Computer)與CISC(Reduced Instruction Set Computer)兩大主流，并利用一些簡(jiǎn)單的指令，藉以降低編譯程序(Compiler)的工作，使線路可以達(dá)到最佳化的效果，提高執(zhí)行速率。

    嵌入式系統(tǒng)進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè)大致上可分成3個(gè)發(fā)展階段：

    (1) 單芯片微電腦控制系統(tǒng)

    以4位和8位處理器為主要核心，配置外部平行總線、串列通信接口、SFR模塊系統(tǒng)；所需的元件包括:中央處理單元、內(nèi)存單元、輸入/輸出、時(shí)脈產(chǎn)生單元及相關(guān)周邊裝置，并制作在同一顆芯片上，成為一個(gè)獨(dú)立運(yùn)作的控制系統(tǒng)；但是，硬件結(jié)構(gòu)和功能也比比單一，處理效率低、存儲(chǔ)容量小、軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要嵌入操作系統(tǒng)。這種低端的汽車SCM系統(tǒng)主要用于任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單、資料處理量小和即時(shí)性要求不高的控制裝置，如:雨刷、車燈系統(tǒng)、儀