基于嵌入式系统及其平台下学科分工的系统研究

在嵌入式系统中，计算机学科要承担起嵌入式系统应用平台的构建任务，它包括嵌入式系统的集成开发环境、计算机工程方法、编程语言、程序设计方法等内容。

2.4 广泛服务的电子技术学科

在嵌入式系统中，电子技术学科提供了最广泛的技术服务。电子技术将微电子领域的集成电路设计，迅速从电路集成、功能集成、技术集成发展到知识集成;为计算机学科提供嵌入式系统的硬件设计技术支持;在对象学科中，广大的应用工程师在嵌入式软硬件平台上实现最广泛的应用。

2.5 对象学科的最终出路

对象学科是嵌入式系统的最终用户学科。对象学科几乎囊括了所有的科技领域，形成了嵌入式系统一个无限大的应用领域。至今，嵌入式系统行家不再会回答“嵌入式系统用在什么地方?”这样的问题。对于对象学科来说，嵌入式系统只是一个智能化的工具，对象学科要在嵌入式系统上构建本领域的一个嵌入式应用系统。嵌入式应用系统的技术基础是本学科的基础理论与应用环境、应用要求。同时，在应用中要不断给微电子、集成电路设计、嵌入式计算机学科提出技术要求，以便不断提升嵌入式系统平台的技术水平。

3、平台模式下的学科分工

平台模式是知识经济时代产业、科技的基本发展模式，所有的知识创新与创新知识应用都要走平台化发展道路。

3.1 平台模式的由来

平台模式是知识经济时代的一种基本的产业、科技模式，是人类知识分离性规律、集成性规律发展到高级阶段上的必然现象。它将一体化的产业、科技模式变革为知识平台媒介下的平台模式。只要对比上世纪60年代收音机产业与90年代的VCD/DVD产业，就会发现一体化产业模式与平台产业模式的本质差异。

上世纪60年代收音机行业中的所有企业，无一例外地都承担起从创意、产品研发、样机设计、样机生产、批量投产的全过程，遵循着封闭的一体化产业模式。到了90年代的VCD/DVD时代，出现了半导体厂家与乡镇企业社会化分工的产业模式：半导体厂家将VCD/DVD创意转化成VCD/DVD的软硬件套件，乡镇企业购买VCD/DVD的软硬件套件，并在半导体厂家的技术支持下实现VCD/DVD机的大批量生产。半导体厂家绝不生产VCD/DVD机，乡镇企业绝不从事VCD/DVD的技术研究。VCD/DVD的软硬件套件就是VCD/DVD技术的知识平台。以知识平台为中心，实现了知识产业与制造产业的社会化分工。知识产业从事知识创新，将知识创新成果转化为知识平台，不从事知识成果的最终应用;制造产业则在知识平台基础上完成创新成果的最终应用。

3.2 嵌入式系统的平台模式

按照知识的分离性发展规律，知识创新者不从事知识应用，知识应用者不需要了解创新知识原理;按照集成性发展规律要求，知识创新者应该将创新知识成果集成到工具之中，转化为知识平台，知识应用者应该在知识平台基础上实现创新知识应用。

在早期的嵌入式系统中，集成电路芯片(单片机和外围电路)、开发装置是半导体厂家提供给用户的应用平台，对象领域的电子工程师在这样的平台上完成嵌入式系统的应用。当前，在四个支柱学科支持下的嵌入式系统，必然形成一个按平台模式分工发展的产业、科研生态系统。

对象学科领域是嵌入式系统的最终用户，对象学科领域的电子技术应用工程师应该在一个现成的嵌入式系统平台上实现嵌入式应用系统设计。

微电子学科、嵌入式计算机学科、电子技术学科(非对象学科领域中的应用工程师)不是嵌入式系统最终用户，这些学科的重要任务是将创新科技成果转化成形形色色的知识平台，如微电子领域的集成电路提供先进的MCU、外围芯片、SoC等IC平台;嵌入式计算机学科提供集成开发环境、编程语言、算法、计算机工程方法平台;电子工程师与微电子设计、嵌入式计算机学科、OEM厂家配合，完成嵌入式系统的产品平台，以及产品平台的技术服务。

从平台观念出发，一个优秀的嵌入式系统产品，必须在一个优秀的嵌入式系统平台基础上开发。

3.3 平台模式下的学科定位与分工

由于嵌入式系统有四个支柱学科的跨学科特点，每个学科在嵌入式系统中都会体现出它的优势与弱势，因此，嵌人式系统中有一个学科定位与交叉融合问题。“学科定位”体现在每个学科利用自己的学科优势，在自己的学科基础上，介入嵌入式系统的发展;“交叉融合”是在学科定位的基础上，不断了解其他学科对嵌入式系统的技术发展要求，以便为嵌入式系统构筑最佳的知识平台，实现最佳的嵌入式系统应用。

由于各学科的交叉融合，每个学科的团队建设，应在自身学科基础上，吸收一定比例的其他学科人员。例如近年来，在集成电路设计领域吸收了不少嵌入式应用系统设计人才;在高等学校计算机学院设立嵌入式系统专业时，引进了许多对象领域中的嵌入式系统的应用型人才。

嵌入式系统中四个支柱学科的定位，除了学科知识结构的定位外，还要体现出在知识平台模式中的定位。这种平台模式的定位，是一种3+1的定位。即微电子学科、计算机学科、电子技术学科为嵌入式应用构筑各种类型的应用平台，不介入嵌入式系统的具体应用;对象学科一定要在嵌入式系统应用平台基础上，实现嵌入式系统在本学科领域中的产品化应用，不必介入嵌入式系统的平台构建。例如，就嵌入式操作系统而言，操作系统的构建应该定位在计算机学科领域，但是要构建一个优秀的嵌入式操作系统，必须了解嵌入式的应用特点与应用环境，同时能够预见未来的MCU芯片中的固件化趋势;在对象领域中，把操作系统视为工具，只须了解操作系统性能与应用界面;微电子技术专家要了解嵌入式操作系统与应用软件特点，以便芯片技术到达一定阶段后，纳入集成电路设计中。