硬件軟件化

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資料介紹

在過(guò)去的兩個(gè)世紀(jì)里，在使硬件可編程方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。提花織機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)于 1800 年代初期，可能是工業(yè)規(guī)模硬件編程的第一個(gè)例子。通過(guò)使用一系列穿孔卡，可以為織機(jī)定義編織圖案（圖 1）。在過(guò)去的兩個(gè)世紀(jì)里，在使硬件可編程方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。提花織機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)于 1800 年代初期，可能是工業(yè)規(guī)模硬件編程的第一個(gè)例子。通過(guò)使用一系列穿孔卡，可以為織機(jī)定義編織圖案（圖 1）。圖 1：提花織機(jī)使用一系列穿孔卡片來(lái)簡(jiǎn)化具有復(fù)雜圖案的紡織品的制造。（圖片來(lái)源：嵌入式計(jì)算設(shè)計(jì)）圖 1：提花織機(jī)使用一系列穿孔卡片來(lái)簡(jiǎn)化具有復(fù)雜圖案的紡織品的制造。（圖片來(lái)源：嵌入式計(jì)算設(shè)計(jì)）今天，更多可編程硬件的趨勢(shì)正在加速。首先向可編程性過(guò)渡的是機(jī)械自動(dòng)化。隨后是機(jī)電邏輯、電子邏輯和通過(guò)微處理器、微控制器和軟件進(jìn)行的嵌入式控制。今天機(jī)器的可編程性因應(yīng)用和行業(yè)而異，從完全可編程和可升級(jí)的設(shè)備（例如智能手機(jī)）到?jīng)]有可編程性的固定功能設(shè)備。今天，更多可編程硬件的趨勢(shì)正在加速。首先向可編程性過(guò)渡的是機(jī)械自動(dòng)化。隨后是機(jī)電邏輯、電子邏輯和通過(guò)微處理器、微控制器和軟件進(jìn)行的嵌入式控制。今天機(jī)器的可編程性因應(yīng)用和行業(yè)而異，從完全可編程和可升級(jí)的設(shè)備（例如智能手機(jī)）到?jīng)]有可編程性的固定功能設(shè)備。傳統(tǒng)上，可編程硬件的設(shè)計(jì)源自強(qiáng)大的機(jī)械工程傳統(tǒng)，使用嵌入式設(shè)備來(lái)模仿過(guò)去以機(jī)械或機(jī)電方式完成的工作。這種方法的一個(gè)很好的例子是公用事業(yè)儀表。最初，用 LCD 顯示屏替換帶編號(hào)的輪盤(pán)是一種簡(jiǎn)單的替換方式，可以提供更大的成本優(yōu)化和可靠性。由于認(rèn)為需要更多功能，因此在不改變儀表用途或用例的情況下添加了自動(dòng)抄表等附加功能，以降低運(yùn)營(yíng)成本。傳統(tǒng)上，可編程硬件的設(shè)計(jì)源自強(qiáng)大的機(jī)械工程傳統(tǒng)，使用嵌入式設(shè)備來(lái)模仿過(guò)去以機(jī)械或機(jī)電方式完成的工作。這種方法的一個(gè)很好的例子是公用事業(yè)儀表。最初，用 LCD 顯示屏替換帶編號(hào)的輪盤(pán)是一種簡(jiǎn)單的替換方式，可以提供更大的成本優(yōu)化和可靠性。由于認(rèn)為需要更多功能，因此在不改變儀表用途或用例的情況下添加了自動(dòng)抄表等附加功能，以降低運(yùn)營(yíng)成本。諸如此類的設(shè)備需要開(kāi)發(fā)嵌入式和/或?qū)崟r(shí)軟件，而大學(xué)很少教授這些特定技能。因此，這些技能通常是在工作中培養(yǎng)的。嵌入式軟件開(kāi)發(fā)專業(yè)知識(shí)與硬件開(kāi)發(fā)專業(yè)知識(shí)一樣重要，原因有二。首先，修復(fù)嵌入式軟件錯(cuò)誤的成本很高，而且設(shè)備也很難升級(jí)。其次，許多嵌入式設(shè)備需要嚴(yán)格的安全法規(guī)合規(guī)性。這需要知識(shí)和時(shí)間資源來(lái)確保遵守法規(guī)，包括 IEC 61508、IEC 62304、UL 60730-1 H、CSA E60730-1 H、IEC 60730-1 H、UL 60335-1 R 和 IEC 60335-1 R、UL 1998.諸如此類的設(shè)備需要開(kāi)發(fā)嵌入式和/或?qū)崟r(shí)軟件，而大學(xué)很少教授這些特定技能。因此，這些技能通常是在工作中培養(yǎng)的。嵌入式軟件開(kāi)發(fā)專業(yè)知識(shí)與硬件開(kāi)發(fā)專業(yè)知識(shí)一樣重要，原因有二。首先，修復(fù)嵌入式軟件錯(cuò)誤的成本很高，而且設(shè)備也很難升級(jí)。其次，許多嵌入式設(shè)備需要嚴(yán)格的安全法規(guī)合規(guī)性。這需要知識(shí)和時(shí)間資源來(lái)確保遵守法規(guī)，包括 IEC 61508、IEC 62304、UL 60730-1 H、CSA E60730-1 H、IEC 60730-1 H、UL 60335-1 R 和 IEC 60335-1 R、UL 1998.然而，在物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的推動(dòng)下，每天都在進(jìn)步的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)范式正在悄然發(fā)生革命。隨著設(shè)備連接變得越來(lái)越普遍，整個(gè)世界都被打開(kāi)了。開(kāi)發(fā)人員必須能夠訪問(wèn)具有定義良好的 API 的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，例如 Fitbit、然而，在物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的推動(dòng)下，每天都在進(jìn)步的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)范式正在悄然發(fā)生革命。隨著設(shè)備連接變得越來(lái)越普遍，整個(gè)世界都被打開(kāi)了。開(kāi)發(fā)人員必須能夠訪問(wèn)具有定義良好的 API 的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，例如 Fitbit、NESTNEST