建設(shè)單片機(jī)應(yīng)用平臺(tái)、實(shí)施平臺(tái)開發(fā)戰(zhàn)略V0.5

（一）單片機(jī)產(chǎn)品平臺(tái)開發(fā)概述


　 目前，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開始進(jìn)入軟、硬件平臺(tái)方式的社會(huì)化大生產(chǎn)，以往我國(guó)的自然經(jīng)濟(jì)模式下的個(gè)體方式已不能適應(yīng)時(shí)代要求。

　　(1)　平臺(tái)方式是產(chǎn)品開發(fā)的唯一正確模式

1什么是平臺(tái)開發(fā)模式
　　在一個(gè)設(shè)計(jì)集團(tuán)中，實(shí)行嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，規(guī)范化設(shè)計(jì)，并將某一類產(chǎn)品領(lǐng)域的基本硬件結(jié)構(gòu)及基本軟件形成產(chǎn)品的“統(tǒng)一機(jī)芯”，即基礎(chǔ)平臺(tái)，并將基礎(chǔ)平臺(tái)相關(guān)的周邊擴(kuò)展電路及應(yīng)用軟件進(jìn)行優(yōu)化、篩選，形成基礎(chǔ)平臺(tái)的平臺(tái)庫(kù)資源。在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，利用基礎(chǔ)平臺(tái)，并選擇平臺(tái)庫(kù)中的相關(guān)資源進(jìn)行。
2平臺(tái)模式不是新概念
　　許多單片機(jī)產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)人員，在開發(fā)多個(gè)系列產(chǎn)品時(shí)，都遵循兼容性設(shè)計(jì)方法，不斷優(yōu)選出通用電路單元和模塊化軟件。在開發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，大部分硬件、軟件都是在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。高明的技術(shù)人員則將基礎(chǔ)的、優(yōu)選的軟、硬件資料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)范化整理后形成新品開發(fā)的基礎(chǔ)，這就是應(yīng)用平臺(tái)的雛形。
3平臺(tái)方式是集團(tuán)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的唯一模式
　　我國(guó)單片機(jī)行業(yè)中，風(fēng)行隨意性的個(gè)體的自然經(jīng)濟(jì)的落后方式，即使是有較多產(chǎn)品開發(fā)人員的公司，在單片機(jī)產(chǎn)品開發(fā)中仍在實(shí)施“板凳模式”的產(chǎn)品開發(fā)方法，大量低水平的重復(fù)勞動(dòng)形成頑癥。采用平臺(tái)開發(fā)模式，施行“階梯模式”從根本上解決了“板凳模式”的弊端，因此平臺(tái)方式是現(xiàn)代電子產(chǎn)品在現(xiàn)社會(huì)化大生產(chǎn)方式下，產(chǎn)品開發(fā)唯一的正確模式。
　　(2)平臺(tái)是現(xiàn)代知識(shí)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物

　　平臺(tái)方式是先進(jìn)的社會(huì)化生產(chǎn)方式，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)下，已形成了一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)形式。目前許多重要的電子產(chǎn)品領(lǐng)域已分化成軟硬件平臺(tái)的知識(shí)產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)品的整機(jī)產(chǎn)業(yè)。
1平臺(tái)是知識(shí)集成的產(chǎn)物
　　軟、硬件平臺(tái)將產(chǎn)品軟、硬件開發(fā)所必須的資源最大限度地集合在平臺(tái)中，為整機(jī)業(yè)提供了最傻瓜的應(yīng)用界面，形成了電子產(chǎn)業(yè)中的知識(shí)產(chǎn)業(yè)與“傻瓜”產(chǎn)業(yè)的分工。例如DVD產(chǎn)業(yè)中，Intel公司提供“給你DVD軟、硬件平臺(tái)，保你一個(gè)月做出完善的DVD產(chǎn)品”。
2平臺(tái)走上產(chǎn)業(yè)化商品形式
　　平臺(tái)集合了群體技術(shù)人員大量的智能勞動(dòng)，把許多產(chǎn)品開發(fā)中的基礎(chǔ)軟、硬件工作解決在平臺(tái)之中。平臺(tái)嚴(yán)密的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范化設(shè)計(jì)保證有較好的可靠性與簡(jiǎn)單的使用界面，形成了供產(chǎn)品開發(fā)商使用的商品。
　　(3)平臺(tái)開發(fā)模式中的觀念轉(zhuǎn)變

　　在許多有技術(shù)實(shí)力的電子產(chǎn)品開發(fā)中，并不需要購(gòu)買商品平臺(tái)，但必須構(gòu)筑企業(yè)的產(chǎn)品應(yīng)用平臺(tái)，實(shí)施平臺(tái)開發(fā)模式，并轉(zhuǎn)變產(chǎn)品開發(fā)觀念。
1 從個(gè)體產(chǎn)品開發(fā)模式轉(zhuǎn)變到平臺(tái)建設(shè)基礎(chǔ)上的產(chǎn)品開發(fā)思路。在這種方式下，個(gè)人的技術(shù)能力主要表　現(xiàn)在平臺(tái)建設(shè)以及使用軟硬件平臺(tái)迅速完成產(chǎn)品開發(fā)的能力上。
2 從個(gè)人英雄主義轉(zhuǎn)變到團(tuán)隊(duì)英雄主義上。企業(yè)的技術(shù)先進(jìn)表現(xiàn)在有先進(jìn)的軟、硬件平臺(tái)，以及在先進(jìn)　的平臺(tái)上迅速開發(fā)出新產(chǎn)品。所有個(gè)人的技術(shù)貢獻(xiàn)完全融化在平臺(tái)中，即使具體的產(chǎn)品開發(fā)人員也只　是在集體技術(shù)成果（平臺(tái)）上前進(jìn)了一步。人人為平臺(tái)，平臺(tái)為人人。
3 從個(gè)人權(quán)威轉(zhuǎn)為平臺(tái)權(quán)威。企業(yè)中的所有新來(lái)的技術(shù)人員必須融入平臺(tái)、接收平臺(tái)培訓(xùn)，并在平臺(tái)的　高起點(diǎn)上起步。
　　(4)實(shí)行平臺(tái)開發(fā)戰(zhàn)略的優(yōu)勢(shì)


1技術(shù)員工迅速成長(zhǎng)，通過(guò)平臺(tái)培訓(xùn)能迅速掌握產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)。
2徹底根除產(chǎn)品開發(fā)中大量低水平重復(fù)工作。
3平臺(tái)的知識(shí)集成減少了對(duì)企業(yè)個(gè)別員工的依附性。員工的正常流動(dòng)不會(huì)影響企業(yè)的技術(shù)實(shí)力。
4平臺(tái)最大限度的產(chǎn)品包容性大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。
5平臺(tái)的可靠性積累，保證基于平臺(tái)開發(fā)的產(chǎn)品具有良好的可靠性。
平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)范化設(shè)計(jì)極大地有利于產(chǎn)品的生產(chǎn)、維修與更新。

二、什么是單片機(jī)產(chǎn)品的軟硬件平臺(tái)
（一）平臺(tái)是系列產(chǎn)品的基礎(chǔ)資源集合
N個(gè)系列產(chǎn)品有相似的應(yīng)用軟件和硬件，這些軟、硬件進(jìn)行優(yōu)選及優(yōu)化形成了該系列產(chǎn)品的應(yīng)用平臺(tái)。
N個(gè)系列產(chǎn)品有相似的開發(fā)環(huán)境，這些開發(fā)環(huán)境如開發(fā)裝置、編輯、匯編工具、語(yǔ)言開發(fā)工具、RTOS等，構(gòu)成了系列產(chǎn)品的開發(fā)平臺(tái)。
構(gòu)成系列核心的硬件體系結(jié)構(gòu)和實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)（或規(guī)范的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）形成了新產(chǎn)品研發(fā)的產(chǎn)品基礎(chǔ)平臺(tái)。
基于單片機(jī)資源所制定的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化軟硬件電路單元及函數(shù)、子程序構(gòu)成了平臺(tái)庫(kù)資源（庫(kù)電路單元、庫(kù)函數(shù)或子程序庫(kù)）。
（二）SSN設(shè)計(jì)是平臺(tái)建設(shè)的基礎(chǔ)
沒(méi)有SSN設(shè)計(jì)就無(wú)法形成平臺(tái)的集合基礎(chǔ)。平臺(tái)有最嚴(yán)格規(guī)范化的設(shè)計(jì)，無(wú)論平臺(tái)的建設(shè)和更新維護(hù)都要遵循SSN設(shè)計(jì)方法。
平臺(tái)設(shè)計(jì)方法本身就是典型的SSN設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)新產(chǎn)品時(shí)，要給出基礎(chǔ)平臺(tái)上的標(biāo)準(zhǔn)電路組合，要規(guī)定創(chuàng)新電路的軟、硬件規(guī)范設(shè)計(jì)要求。
平臺(tái)的建設(shè)、更新、維護(hù)要嚴(yán)格遵循SSN的設(shè)計(jì)原則與方法。建立平臺(tái)軟硬件模塊標(biāo)準(zhǔn)。平臺(tái)軟硬件資源除性能優(yōu)選外，就是完善其標(biāo)準(zhǔn)、系列與規(guī)范。
所有軟、硬件資源形成技術(shù)成果時(shí)，首先要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化設(shè)計(jì)，才能形成集體共享性資源，例如虛擬I2C總線軟件包，虛擬UART方式軟件包。
（三）平臺(tái)是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的先進(jìn)研制方式
基于平臺(tái)的產(chǎn)品研發(fā)可形成集團(tuán)智力優(yōu)勢(shì)。
平臺(tái)保證了產(chǎn)品系統(tǒng)的基本可靠性。
平臺(tái)建設(shè)和產(chǎn)品研發(fā)對(duì)平臺(tái)的維護(hù)、更新，可迅速優(yōu)化基礎(chǔ)應(yīng)用平臺(tái)和平臺(tái)庫(kù)。在產(chǎn)品研發(fā)的同時(shí)不斷地提高軟硬件應(yīng)用平臺(tái)水平。
（四）平臺(tái)是通向ASIC解決的捷徑
現(xiàn)代電子系統(tǒng)的ASIC解決是產(chǎn)品系統(tǒng)的重要方向。
基于軟、硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品具有可靠的軟硬件基礎(chǔ)，這是ASIC解決的重要技術(shù)前提。
基于軟、硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品系列具有較好的兼容性，易形成規(guī)模效益。

（二）應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)方法
（一）要確定平臺(tái)類型與應(yīng)用領(lǐng)域
軟、硬件平臺(tái)的范圍劃定。要保證軟硬件平臺(tái)的針對(duì)性，減少硬件資源浪費(fèi)，必須從單片機(jī)類型和產(chǎn)品類型出發(fā)建設(shè)平臺(tái)。
單片機(jī)廠家平臺(tái)
這是半導(dǎo)體廠家推出新型單片機(jī)為開拓市場(chǎng)必須提供的軟、硬件平臺(tái)如：
單片機(jī)功能及資源的演示系統(tǒng)
單片機(jī)的開發(fā)環(huán)境
單片機(jī)典型應(yīng)用的參考設(shè)計(jì)
新技術(shù)新功能的支持技術(shù)。如ISP（ICP）的下載軟件，VP的軟件包，I2C總線的狀態(tài)處理模塊、FFU（多域固體更新）應(yīng)用示例等。
用戶的應(yīng)用平臺(tái)
這是用戶選擇好單片機(jī)以后，為研制一系列產(chǎn)品而建設(shè)的軟、硬件平臺(tái)，如智能儀表、PDA、伺服控制等。應(yīng)用平臺(tái)應(yīng)對(duì)該產(chǎn)品領(lǐng)域中的基本軟、硬件技術(shù)進(jìn)行徹底研究、建立產(chǎn)品系列的軟、硬件基礎(chǔ)平臺(tái)。
（二）單片機(jī)廠家平臺(tái)建設(shè)
廠家平臺(tái)建設(shè)本應(yīng)由半導(dǎo)體廠家進(jìn)行，目前則主要由一級(jí)代理商帶頭，廠家配合進(jìn)行。廠家平臺(tái)是單片機(jī)銷售的重要環(huán)節(jié)，由代理商的技術(shù)部門精心組織，不能以產(chǎn)品研發(fā)方式代替。
全面、精細(xì)地研究單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、市場(chǎng)意圖，寫出單片機(jī)的應(yīng)用指導(dǎo)書。
編制、制作能展示單片機(jī)全面功能的演示系統(tǒng)。
給出本單片機(jī)典型應(yīng)用的一些參考設(shè)計(jì)，以模塊、應(yīng)用軟件及應(yīng)用說(shuō)明書形式提供。
對(duì)專項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)、熱點(diǎn)給出軟、硬件示范。
開發(fā)環(huán)境應(yīng)用指導(dǎo)。
手冊(cè)與應(yīng)用指南。
根據(jù)上述內(nèi)容，編制廠家平臺(tái)目錄，設(shè)計(jì)軟、硬件文檔實(shí)物套裝，使單片機(jī)用戶有十分形象與完整的平臺(tái)概念。買單片機(jī)提供平臺(tái)，在平臺(tái)上起飛，有了廠家平臺(tái)，用戶就可立即開展產(chǎn)品研發(fā)工作。
（三）用戶應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)
在選擇好單片機(jī)和產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域后，在開發(fā)具體型號(hào)產(chǎn)品前，應(yīng)建設(shè)起用戶應(yīng)用平臺(tái)。在大量產(chǎn)品開發(fā)時(shí)必須采取基于軟、硬件平臺(tái)的產(chǎn)品研制方法。用戶應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)包括基礎(chǔ)平臺(tái)設(shè)計(jì)、外圍擴(kuò)展規(guī)劃、軟硬件平臺(tái)庫(kù)建設(shè)與平臺(tái)文檔及應(yīng)用規(guī)范建設(shè)。
(1)基礎(chǔ)平臺(tái)設(shè)計(jì)
基礎(chǔ)平臺(tái)是系列化產(chǎn)品的“統(tǒng)一機(jī)芯”?；A(chǔ)平臺(tái)設(shè)計(jì)的前提是產(chǎn)品系列的綜合規(guī)劃，在沒(méi)明確的產(chǎn)品系列時(shí)，則以單片機(jī)最小系統(tǒng)為基礎(chǔ)完成基本系統(tǒng)設(shè)計(jì)與資源規(guī)劃。基礎(chǔ)平臺(tái)設(shè)計(jì)內(nèi)容為：
2　單片機(jī)系列兼容性設(shè)計(jì)
3　單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
4　單片機(jī)資源的優(yōu)先級(jí)應(yīng)用分配規(guī)劃
5　單片機(jī)外圍擴(kuò)展的總線配置
6　建立基礎(chǔ)平臺(tái)文檔及應(yīng)用規(guī)范
(2)外圍擴(kuò)展規(guī)劃
根據(jù)產(chǎn)品系列要求的系統(tǒng)擴(kuò)展與系統(tǒng)配置要求，制定外圍擴(kuò)展的典型系列電路。這些典型電路應(yīng)具有典型性，通用性和系列性。因?yàn)樽鳛榛A(chǔ)平臺(tái)，雖然起“統(tǒng)一機(jī)芯”作用，但在不同產(chǎn)品中，會(huì)有不同的外圍電路需求，例如在某個(gè)智能儀器的80C51基礎(chǔ)應(yīng)用平臺(tái)中設(shè)置了自適應(yīng)等精度數(shù)字脈沖頻率測(cè)量接口及虛擬I2C總線接口。
(3)軟、硬件平臺(tái)庫(kù)建設(shè)
軟硬件平臺(tái)庫(kù)是以電路單元和軟件子程序或庫(kù)函數(shù)的文檔形式存在的。
所有基礎(chǔ)平臺(tái)、外圍擴(kuò)展的單元電路及相應(yīng)的配套軟件或典型子程序都應(yīng)形成平臺(tái)庫(kù)文件。
(4)平臺(tái)文檔及應(yīng)用規(guī)范建設(shè)
平臺(tái)文檔及應(yīng)用規(guī)范是單片機(jī)產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)中的技術(shù)傳遞語(yǔ)言。新產(chǎn)品研發(fā)時(shí)要用基礎(chǔ)平臺(tái)及平臺(tái)庫(kù)組合成新品研發(fā)的應(yīng)用平臺(tái)；新品研發(fā)完成后，技術(shù)成果必須以平臺(tái)文檔及應(yīng)用規(guī)范的形式確認(rèn)。

（四）應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)中的SSN設(shè)計(jì)
SSN設(shè)計(jì)是應(yīng)用平臺(tái)建設(shè)的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是兼容性的基礎(chǔ)，系列化是通用性的基礎(chǔ)，而規(guī)范化設(shè)計(jì)則是要確定標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、系列化設(shè)計(jì)的指令性地位。
標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)（Standardzation）
標(biāo)準(zhǔn)的電路連接。例如16鍵64鍵行列式鍵盤的行線序、列線序、鍵號(hào)、器件序號(hào)。
標(biāo)準(zhǔn)文件命名方法。任務(wù)名、子程序名、中斷服務(wù)程序名、符號(hào)地址名等。
單片機(jī)外部擴(kuò)展電路標(biāo)準(zhǔn)化。并行擴(kuò)展方式，串行擴(kuò)展方式。
只要有兩個(gè)以上的相同應(yīng)用就存在標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。
標(biāo)準(zhǔn)化是兼容性應(yīng)用基礎(chǔ)。
（二）系列化設(shè)計(jì)（Seriation）
簡(jiǎn)化繁雜的應(yīng)用狀態(tài)。例如將所有的鍵盤應(yīng)用用8個(gè)獨(dú)立式鍵、4