淺析嵌入式計算機的發(fā)展

近年來，嵌入式計算機的發(fā)展也基本成熟，各軍種已不再制定專項計劃，但新型武器的研制以及現(xiàn)有武器的改造都會涉及到嵌入式計算機的開發(fā)與升級。而在美國軍用嵌入式計算機的發(fā)展中，有很多經(jīng)驗是非常值得參考的：
一、采用商用技術(shù)和開放結(jié)構(gòu)
過去，美國軍用計算機一直由專門廠商按軍用規(guī)格研制，對環(huán)境要求特別苛刻，價格一般是商用計算機的2倍以上。90年代后，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，商用計算機經(jīng)過溫度、濕度、振動和沖擊等加固后， 一般都能夠滿足軍方需求。因此，1994年，美國防部部長佩里提出了采用商用技術(shù)和產(chǎn)品的倡議。這樣，在引進先進技術(shù)的同時，可以降低產(chǎn)品價格、縮短研制周期?，F(xiàn)在美軍新研制的嵌入式計算機已廣泛使用了現(xiàn)成的商用產(chǎn)品，并采用開放式的體系結(jié)構(gòu)，在芯片、總線和操作系統(tǒng)選擇上遵循開放系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，以提高計算機的互聯(lián)、互通、互操作性，使之易于升級。
二、規(guī)范指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
研制嵌入式計算機之初，美軍各軍種往往分別研制適合自身需求的計算機，造成各軍種間計算機的硬件和軟件"煙囪"式發(fā)展，品種型號繁多、兼容性差、沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。60年代末，美軍為軍用嵌入式計算機確定了指令系統(tǒng)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，描述了計算機結(jié)構(gòu)、規(guī)定了接口標(biāo)準(zhǔn)，大大減少了硬件和軟件和種類，降低了使用多種計 算機語言而引起的軟件研制、移植等諸多問題。
三、倡導(dǎo)、普及Ada語言
Ada語言是美國國防部于1979年提出的一種結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言。此前各軍種使用不同的編程語言，使得軟件的可移植性、兼容性大大降低。美國防部和總審計局于80年代指定Ada語言作為開發(fā)嵌入式計算機軟件的唯一編程語言，廠商若不用Ada編譯程序就不能參加軍用計算機合同的競標(biāo)。90年代中期，美國調(diào)整了采辦政策，不再強制使用Ada語言，C++、Java 等語言逐漸用于嵌入式計算機領(lǐng)域。雖然Ada語言不再是國防部唯一指定的嵌入式計算機編程語言，但由于它并行處理功能強、便于使用，經(jīng)過20多年的發(fā)展已成為通用的編程語言，美軍和北約多有使用，如"阿特拉斯V"火箭軟件管理系統(tǒng)和"聯(lián)合防區(qū)外武器"的核心制導(dǎo)電子單元的軟件編程都使用了Ada語言。
四、軍用嵌入式計算機的未來：
1、智能化
如美軍積極推廣的軍隊通用訪問卡，就是使用嵌入式計算機芯片的智能識別卡，能夠?qū)υL問軍用計算機網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的人員進行識別和授權(quán)。
2、軟件功能強大
"嵌入式"計算機的軟件功能將越來越強大，更多的功能將通過軟件而不是硬件來實現(xiàn)。
3、高性能、小體積、輕型化
隨著美軍的轉(zhuǎn)型，其武器裝備必然會更趨輕型化、微型化，更易于部署。因此，嵌入式計算機所能利用的空間將非常有限，必須要減 小體積、減輕重量，同時不斷提高性能。為此，超高速微處理機的電路板設(shè)計、高可靠/高組裝密度通用模塊的設(shè)計與組裝、人工智能、并行處理等關(guān)鍵技術(shù)正在開 發(fā)。系統(tǒng)級芯片可以在單片上實現(xiàn)全電子系統(tǒng)的集成，是未來嵌入式計算機的基礎(chǔ)。
4、網(wǎng)絡(luò)化
未來戰(zhàn)爭是網(wǎng)絡(luò)化的戰(zhàn)爭，嵌入式計算機將作為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點來發(fā)揮作用。分布式的嵌入式計算機通過通信手段聯(lián)網(wǎng)后，在戰(zhàn)場偵察、環(huán)境監(jiān)控、人員與裝備定位、戰(zhàn)場監(jiān)控、醫(yī)療保障、信息訪問及部隊防護等諸多方面，都比目前計算機的功能更強大。