高校嵌入式系統(tǒng)實驗室建設(shè)整體解決方案

一、嵌入式發(fā)展及需求概述

近十年來，嵌入式操作系統(tǒng)得到飛速的發(fā)展：微處理器從8位到16位、32位甚至64位；從支持單一品種的CPU芯片到支持多品種的；從單一內(nèi)核到除了內(nèi)核外還提供其他功能模塊，如文件系統(tǒng)，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，窗口圖形系統(tǒng)等；并形成包括嵌入式操作系統(tǒng)、中間平臺軟件在內(nèi)的嵌入式軟件體系。硬件技術(shù)的進(jìn)步，推動了嵌入式系統(tǒng)軟件向運行速度更快、支持功能更強、應(yīng)用開發(fā)更便捷的方向不斷發(fā)展。

隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入和產(chǎn)業(yè)化程度的不斷提升，新的應(yīng)用環(huán)境和產(chǎn)業(yè)化需求對嵌入式系統(tǒng)軟件提出了更加嚴(yán)格的要求。在新需求的推動下，嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核不僅需要具有微型化、高實時性等基本特征，還將向高可信性、自適應(yīng)性、構(gòu)件組件化方向發(fā)展；支撐開發(fā)環(huán)境將更加集成化、自動化、人性化；系統(tǒng)軟件對無線通信和能源管理的功能支持將日益重要。綜上所述，不論從教學(xué)、科研還是從學(xué)生的實際需求等方面來說都很有必要建立ARM嵌入應(yīng)用教學(xué)實驗室。今天的嵌入式系統(tǒng)已普遍應(yīng)用于國防電子、數(shù)字家庭、工業(yè)自動化、汽車電子、醫(yī)療器械、消費電子、無線通訊、電力系統(tǒng)等國民經(jīng)濟(jì)的主要行業(yè)。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)將更廣泛地應(yīng)用于人類生活的方方面面。

二、嵌入式系統(tǒng)實驗室的建設(shè)

實驗室的建設(shè)包括實驗環(huán)境的建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，嵌入式設(shè)備建設(shè)，輔助設(shè)備建設(shè)，教程內(nèi)容建設(shè)幾個方面。

2.1、硬件環(huán)境和配置

Windows客戶機(jī)＋Linux服務(wù)器的方式，對實驗室而言，應(yīng)該是最適合的方案了。只需多一臺Linux服務(wù)器就可以了，對客戶機(jī)和服務(wù)器的硬件要求都不沒有什么特殊高要求，通常的實驗室組網(wǎng)如圖所示。

（實驗平臺外觀）

三、實驗室所需設(shè)備

該實驗室可用于教學(xué)、學(xué)生課題設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計以及教師科研。

嵌入式實驗室設(shè)備清單

系統(tǒng)需求配置：

本項目主要為標(biāo)準(zhǔn)型實驗室，因此采用較高的配置標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)該學(xué)校要求并結(jié)合本公司多年來在該領(lǐng)域的設(shè)計、施工經(jīng)驗，工程所采用布線產(chǎn)品均為超五類結(jié)構(gòu)化布線產(chǎn)品，使整個系統(tǒng)完全滿足超五類傳輸性能標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)10—15年技術(shù)發(fā)展和使用的要求，且具有開放性、靈活性和可擴(kuò)展性。
（3）設(shè)計方案

3.2 方案設(shè)計概述
根據(jù)辦公區(qū)域的項目要求及上述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本方案為一個較典型的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)，現(xiàn)將設(shè)計方案概述如下：
本方案分為三大子系統(tǒng)，分別為管理區(qū)水平子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、工作區(qū)水平子系統(tǒng)，為星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

工作區(qū)子系統(tǒng)：
工作區(qū)子系統(tǒng)是指信息端口以外的空間，但通常習(xí)慣將電信插座列入工作區(qū)子系統(tǒng)。