中國嵌入式系統(tǒng)軟件行業(yè)深度調(diào)研

• 吳亞楠 2023年9月17日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 291 11
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嵌入式軟件的代碼通常用C或C++編寫，但各種高級(jí)編程語言，如Java、Python和JavaScript，現(xiàn)在也普遍用于針對微控制器和嵌入式系統(tǒng)。

與通常使用macOS、Windows或Linux等操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)不同，嵌入式軟件可能不使用操作系統(tǒng)。當(dāng)它們使用操作系統(tǒng)時(shí)，它們可以從各種操作系統(tǒng)中選擇，通常是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。嵌入式軟件是為控制通常不被視為計(jì)算機(jī)的機(jī)器或設(shè)備而編寫的計(jì)算機(jī)軟件，通常被稱為嵌入式系統(tǒng)。它通常是為其運(yùn)行的特定硬件專門設(shè)計(jì)的，并有時(shí)間和內(nèi)存限制。該術(shù)語有時(shí)可與固件互換使用。

嵌入式軟件就是嵌入在硬件中的操作系統(tǒng)和開發(fā)工具軟件，它在產(chǎn)業(yè)中的關(guān)聯(lián)關(guān)系體現(xiàn)為：芯片設(shè)計(jì)制造→嵌入式系統(tǒng)軟件→嵌入式電子設(shè)備開發(fā)、制造。

根據(jù)中研普華研究院撰寫的《2023-2027年中國嵌入式系統(tǒng)軟件行業(yè)深度調(diào)研及發(fā)展策略報(bào)告》顯示：

中國嵌入式系統(tǒng)軟件行業(yè)深度調(diào)研

嵌入式軟件的代碼通常用C或C++編寫，但各種高級(jí)編程語言，如Java、Python和JavaScript，現(xiàn)在也普遍用于針對微控制器和嵌入式系統(tǒng)。匯編語言也經(jīng)常被使用，特別是用于啟動(dòng)和中斷處理。一些軍事和航天項(xiàng)目中使用了ada。

嵌入式軟件在制造時(shí)需要包括所有需要的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，這些驅(qū)動(dòng)程序是為各種硬件設(shè)備編寫的。這些設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序被稱為BSP(板級(jí)支持包)，形成一個(gè)軟件層，包含特定硬件的驅(qū)動(dòng)程序和其他例程，使特定的操作系統(tǒng)(傳統(tǒng)上是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，或RTOS)在特定的硬件環(huán)境(計(jì)算機(jī)或CPU卡)中運(yùn)行，與RTOS本身集成。該軟件高度依賴于CPU和所選擇的特定芯片。大多數(shù)嵌入式軟件工程師至少有一些閱讀原理圖和閱讀組件的數(shù)據(jù)表的知識(shí)，以確定寄存器和通信系統(tǒng)的用法。十進(jìn)制、十六進(jìn)制和二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換，以及使用位的操作都很有用。

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用經(jīng)常被用來管理硬件，盡管XML文件和其他輸出可以被傳遞到計(jì)算機(jī)上顯示。帶有文件夾的文件系統(tǒng)經(jīng)常被使用，然而SQL數(shù)據(jù)庫經(jīng)常不存在。

軟件開發(fā)需要使用交叉編譯器，它在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，但為目標(biāo)設(shè)備生成可執(zhí)行代碼。調(diào)試需要使用在線仿真器和調(diào)試硬件，如JTAG或SWD調(diào)試器。軟件開發(fā)人員通?？梢垣@得完整的內(nèi)核(OS)源代碼。

嵌入式軟件是嵌入式系統(tǒng)的重要組成部分。不同于通用計(jì)算機(jī)和工作站上的軟件開發(fā)工程，一個(gè)嵌入式軟件的開發(fā)過程具有很多特點(diǎn)和不確定性。其中最重要的一點(diǎn)是軟件跟硬件的緊密耦合特性。

嵌入式系統(tǒng)軟件發(fā)展歷程

第一階段：早期的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，通常是采用“硬件優(yōu)先”原則。即在只粗略估計(jì)軟件任務(wù)需求的情況下，首先進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。然后，在此硬件平臺(tái)之上，再進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。因而很難達(dá)到充分利用硬件軟件資源，取得最佳性能的效果。同時(shí)，一旦在測試時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，需要對設(shè)計(jì)進(jìn)行修改時(shí)，整個(gè)設(shè)計(jì)流程將重新進(jìn)行，對成本和設(shè)計(jì)周期的影響很大。這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法只能改善硬件/軟件各自的性能，在有限的設(shè)計(jì)空間不可能對系統(tǒng)做出較好的性能綜合優(yōu)化，在很大程度上依賴于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)實(shí)驗(yàn) 。

第二階段：90年代以來隨著電子系統(tǒng)功能的日益強(qiáng)大和微型化，系統(tǒng)設(shè)計(jì)所涉及的問題越來越多，難度也越來越大。同時(shí)硬件和軟件也不再是截然分開的兩個(gè)概念，而是緊密結(jié)合、相互影響的。因而出現(xiàn)了軟硬件協(xié)同(codesign)設(shè)計(jì)方法，即使用統(tǒng)一的方法和工具對軟硬件，協(xié)同設(shè)計(jì)軟硬件體系結(jié)構(gòu)，以最大限度地挖掘系統(tǒng)軟硬件能力，避免由于獨(dú)立設(shè)計(jì)軟硬件體系結(jié)構(gòu)而帶來的種種弊病，得到高性能低代價(jià)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案 。

嵌入式系統(tǒng)軟件應(yīng)用現(xiàn)狀

事實(shí)上，嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常被創(chuàng)建為針對特定目的或任務(wù)集合進(jìn)行非常專業(yè)和優(yōu)化的，這是開發(fā)如此落后的主要原因之一。這種超定制的理念導(dǎo)致一切從頭開始重新制作，并導(dǎo)致單片代碼，因?yàn)槟愕膬?yōu)先事項(xiàng)是使某些東西工作，而不是開發(fā)一個(gè)適應(yīng)的、可靠的、優(yōu)化的和可伸縮的代碼架構(gòu)。

嵌入式系統(tǒng)已成為航空航天和國防、汽車、醫(yī)療設(shè)備、通信和工業(yè)自動(dòng)化等行業(yè)的主要技術(shù),正在成為我們生活中幾乎所有事物的組成部分。嵌入式系統(tǒng)一直被認(rèn)為是現(xiàn)代技術(shù)的支柱，為從智能手機(jī)到汽車到家用電器的一切提供動(dòng)力。盡管嵌入式系統(tǒng)在我們的日常生活中扮演著至關(guān)重要的角色，但在代碼開發(fā)方面，它仍然需要趕上其他技術(shù)領(lǐng)域。

在激烈的市場競爭中，企業(yè)及投資者能否做出適時(shí)有效的市場決策是制勝的關(guān)鍵。嵌入式系統(tǒng)軟件行業(yè)報(bào)告對中國行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、競爭格局及市場供需形勢進(jìn)行了具體分析，并從行業(yè)的政策環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境及技術(shù)環(huán)境等方面分析行業(yè)面臨的機(jī)遇及挑戰(zhàn)。還重點(diǎn)分析了重點(diǎn)企業(yè)的經(jīng)營現(xiàn)狀及發(fā)展格局，并對未來幾年行業(yè)的發(fā)展趨向進(jìn)行了專業(yè)的預(yù)判。

本報(bào)告同時(shí)揭示了嵌入式系統(tǒng)軟件市場潛在需求與潛在機(jī)會(huì)，為戰(zhàn)略投資者選擇恰當(dāng)?shù)耐顿Y時(shí)機(jī)和公司領(lǐng)導(dǎo)層做戰(zhàn)略規(guī)劃提供準(zhǔn)確的市場情報(bào)信息及科學(xué)的決策依據(jù)，同時(shí)對政府部門也具有極大的參考價(jià)值。同時(shí)包含大量的數(shù)據(jù)、深入分析、專業(yè)方法和價(jià)值洞察，可以幫助您更好地了解行業(yè)的趨勢、風(fēng)險(xiǎn)和機(jī)遇。

想了解關(guān)于更多嵌入式系統(tǒng)軟件行業(yè)專業(yè)分析，可點(diǎn)擊查看中研普華研究院撰寫的《2023-2027年中國嵌入式系統(tǒng)軟件行業(yè)深度調(diào)研及發(fā)展策略報(bào)告》。

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  2023-2027年中國嵌入式系統(tǒng)軟件行業(yè)深度調(diào)研及發(fā)展策略報(bào)告

  本報(bào)告由中研普華的資深專家和研究人員通過長期周密的市場調(diào)研，參考國家統(tǒng)計(jì)局、國家商務(wù)部、國家發(fā)改委、國務(wù)院發(fā)展研究中心、行業(yè)協(xié)會(huì)、中國行業(yè)研究網(wǎng)、全國及海外專業(yè)研究機(jī)構(gòu)提供的大量權(quán)...

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