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當(dāng)前，嵌入式系統(tǒng)已進(jìn)入一個(gè)知識平臺應(yīng)用時(shí)代。即知識創(chuàng)新者將創(chuàng)新知識成果轉(zhuǎn)化為知識平臺，知識應(yīng)用者在知識平臺基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新知識的傻瓜化應(yīng)用。 1 嵌入式系統(tǒng)中的平臺現(xiàn)象 1.1 知識發(fā)展中的平臺化趨勢 人類知識總是遵循著平臺化發(fā)展趨勢。平臺化趨勢是指隨著知識發(fā)展，人類總是要將知識成果集成到工具中，人們使用工具時(shí)，不必了解知識成果原理，就能實(shí)現(xiàn)知識成果的應(yīng)用。從知識學(xué)角度看來，這些工具就是集成了知識成果的知識平臺。 例如，當(dāng)沒有數(shù)值計(jì)算工具時(shí)，人們必須通曉數(shù)值計(jì)算原理，用心算或用筆在紙上進(jìn)行數(shù)值計(jì)算；有了算盤后，人們只要通曉珠算規(guī)則，不必深入了解數(shù)值計(jì)算原理就能進(jìn)行數(shù)值計(jì)算；電子計(jì)算器出現(xiàn)后，人們進(jìn)行數(shù)值計(jì)算（甚至函數(shù)計(jì)算）時(shí)，只要給出計(jì)算要求就能獲得計(jì)算結(jié)果。借助電子計(jì)算器，任何傻瓜都能實(shí)現(xiàn)過去依靠專家才能實(shí)現(xiàn)的數(shù)值計(jì)算知識行為。 由于這些工具中集成了知識成果與知識行為，使用者不必掌握知識成果（如數(shù)值計(jì)算原理），就能實(shí)現(xiàn)知識行為（如數(shù)值計(jì)算行為），這就是知識平臺的平臺效應(yīng)。 算盤中集成了數(shù)值計(jì)算的珠算方法成果，減輕了人類的腦力勞動；電子計(jì)算器不僅集成了數(shù)值計(jì)算原理、計(jì)算方法，還集成了數(shù)值計(jì)算的運(yùn)算過程（數(shù)值計(jì)算的知識行為），完全替代了人類數(shù)值計(jì)算的腦力勞動。可以看出，人類誕生后，知識發(fā)展的總趨勢是不斷將認(rèn)識成果、知識行為集成到工具中，用工具來替代人的腦力勞動。 1.2 嵌入式系統(tǒng)的知識平臺現(xiàn)象 在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，無論是產(chǎn)業(yè)部門、科學(xué)研究領(lǐng)域還是日常生活中，充滿了知識平臺現(xiàn)象。下面是嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、科技中的幾個(gè)典型的知識平臺實(shí)例。 （1） 嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的知識平臺［1］ 半導(dǎo)體廠家將VCD的創(chuàng)意與知識成果集成到芯片中，并整合成集成電路基礎(chǔ)上的軟硬件套件，這就是VCD產(chǎn)品的知識平臺，作為商品出售給中國的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)在購得VCD產(chǎn)品知識平臺后，在半導(dǎo)體廠家售后服務(wù)的技術(shù)支持下完成VCD機(jī)的產(chǎn)品化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的傻瓜化生產(chǎn)方式。 （2） 嵌入式產(chǎn)品開發(fā)中的產(chǎn)品平臺［23］ 在我國單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中，許多企業(yè)的技術(shù)經(jīng)營方式都處于極端落后狀態(tài)。企業(yè)沒有獨(dú)立的技術(shù)平臺，產(chǎn)品核心技術(shù)都掌握在員工手中，形成了廠家產(chǎn)品研發(fā)的“板凳模式”，任何技術(shù)人員的流動都會造成企業(yè)的滅頂之災(zāi)。如果能形成產(chǎn)品研發(fā)的知識平臺模式，即將企業(yè)中的所有產(chǎn)品的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)范化的改造，將所有相似的技術(shù)（軟、硬件技術(shù)）內(nèi)容構(gòu)成一個(gè)能開發(fā)一系列產(chǎn)品的基礎(chǔ)平臺，謂之產(chǎn)品平臺。任何一個(gè)新產(chǎn)品的研發(fā)都可以在此平臺上起步，即采用70%的產(chǎn)品平臺技術(shù)+30%創(chuàng)新內(nèi)容的新產(chǎn)品開發(fā)模式。并且在新產(chǎn)品開發(fā)過程中，不斷使產(chǎn)品平臺升級，形成產(chǎn)品研發(fā)的“階梯模式”。產(chǎn)品研發(fā)中的核心技術(shù)保留在平臺之中，由集體創(chuàng)建，為企業(yè)所有，不影響技術(shù)人員的正常流動。隨著產(chǎn)品的不斷開發(fā)，產(chǎn)品平臺不斷升級；有了產(chǎn)品平臺可大大縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，提高新產(chǎn)品的質(zhì)量。 （3） 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用平臺［4］ Philips公司推出I2C總線時(shí)，沒有提供一個(gè)完整的組態(tài)軟件包。人們每次使用I2C總線時(shí)必須了解I2C總線原理、時(shí)序，在通曉原理、時(shí)序的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。筆者根據(jù)90%以上用戶的實(shí)際狀況，研究出單主方式下的虛擬I2C總線軟件包VIIC［4］。在這個(gè)I2C總線軟件包中給出了一個(gè)集成有虛擬I2C總線原理的子程序和一個(gè)包含三條指令的傻瓜化應(yīng)用界面。有了I2C總線軟件包VIIC，在單主系統(tǒng)中擴(kuò)展任何I2C總線時(shí)，都不必了解 I2C總線原理、時(shí)序，就能實(shí)現(xiàn)I2C總線的傻瓜化應(yīng)用，而且程序結(jié)構(gòu)十分簡單，并且可以應(yīng)用在任何沒有I2C總線接口的單片機(jī)系統(tǒng)中。虛擬I2C總線軟件包VIIC就是一個(gè)軟件形式的知識平臺。 （4） 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的廠家平臺［12］ 早期的單片機(jī)應(yīng)用是從一堆芯片、一臺開發(fā)裝置，在指令系統(tǒng)基礎(chǔ)上起步的，人人都從零開始開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品。隨后半導(dǎo)體廠家尋求第三方開發(fā)工具、手段支持，不斷從裸片銷售過渡到廠家平臺模式的經(jīng)營方式，提供包括硬件方面的各種實(shí)驗(yàn)板、開發(fā)工具，軟件方面的各種調(diào)試環(huán)境、操作系統(tǒng)、編程語言、驅(qū)動程序，以及各種成套性技術(shù)方案等。如今，半導(dǎo)體廠家與第三方合作，逐漸形成為用戶產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)的“集成開發(fā)環(huán)境”，即半導(dǎo)體廠家的廠家平臺。廠家平臺為用戶提供了“多、快、好、省”的最佳開發(fā)手段。高明的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用工程師在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)會選擇最佳的廠家平臺。 1.3 從一體化模式到平臺模式 上面列舉的4個(gè)知識平臺現(xiàn)象，概括了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的各個(gè)方面。從本質(zhì)上講，平臺模式是人類科技發(fā)展“方法學(xué)”上的變革，即從封閉的一體化模式變革到開放的扇形平臺模式。 科技領(lǐng)域封閉的一體化模式是指從“知識創(chuàng)新”到“創(chuàng)新知識應(yīng)用”封閉在一個(gè)體系（個(gè)人、廠家、團(tuán)體）中，例如，在某個(gè)科技領(lǐng)域中，大家都從事知識創(chuàng)新，都使用自己的創(chuàng)新知識成果，形成了大量的重復(fù)性勞動，造成全社會創(chuàng)新知識成果的極大浪費(fèi)與創(chuàng)新知識應(yīng)用的落后狀態(tài)。 科技領(lǐng)域的平臺模式是指“知識創(chuàng)新”與“創(chuàng)新知識應(yīng)用”的社會化分工。一部分人（或企業(yè)、團(tuán)體）從事“知識創(chuàng)新”并將創(chuàng)新知識成果轉(zhuǎn)化成“知識平臺”；另一部分人則在“知識平臺”基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新知識成果的最終應(yīng)用。“知識平臺”具有開放的扇出特性，即一個(gè)“知識平臺”可供無數(shù)人（或企業(yè)、團(tuán)體）使用。最大限度地節(jié)約了知識成果的社會勞動成本，最大限度地發(fā)揮了知識成果的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。例如，一個(gè)半導(dǎo)體廠家的VCD產(chǎn)品平臺，可供無數(shù)多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)使用。 從一體化模式到平臺模式是人類知識發(fā)展史上的飛躍，平臺模式是放之四海而皆準(zhǔn)的知識發(fā)展規(guī)律，適用于和知識有關(guān)的一切領(lǐng)域。所不同的只是知識平臺的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、組成方式而已。 作者：北京航空航天大學(xué) 何立民 來源：單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 2008 (9) |
