将PC技术应用于网络电器
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将PC技术应用于网络电器  2012/3/1
采用专门针对处理器性能和存储器空间都受到限制的实时系统而设计的标准化实时操作系统,是设计低成本网络电器的一种理想解决方案。随着低成本32位处理器应用越来越广泛,过去只有在台式PC上才能实现的功能(如访问Internet)现在已可以集成到多种嵌入式系统和电器里,这样的设备包括与电视机配套的数字机顶盒、办公或家用智能电话以及工业专用的局域网设备如电子收款机等。本文中我们把所有具有Internet访问功能的设备都称为网络电器
采用专门针对处理器性能和存储器空间都受到限制的实时系统而设计的标准化实时操作系统,是设计低成本网络电器的一种理想解决方案。

随着低成本32位处理器应用越来越广泛,过去只有在台式PC上才能实现的功能(如访问Internet)现在已可以集成到多种嵌入式系统和电器里,这样的设备包括与电视机配套的数字机顶盒、办公或家用智能电话以及工业专用的局域网设备如电子收款机等。本文中我们把所有具有Internet访问功能的设备都称为网络电器。

目前开发人员已经为网络电器设计出多种参考设计方案,包括在低成本嵌入式处理器上运行的操作系统内核,以及运行于改进的PC工作站上的桌面操作系统等,同时这些设计都带有用于实时视频播放的MPEG硬件。虽然这些参考平台是针对网络电器的最终用途而设计的,但大多数情况下,用户在接入Internet时由于基础设施和网络带宽的原因,使得在获取类似视频点播之类的服务时会受到很多限制。尽管如此,网络电器还是已经能够得到包括Web服务在内的多种信息服务。

Internet服务和技术目前正以惊人的速度在发展,那些不能跟随新技术前进的产品很难在市场上获得立足点。为了满足消费者的需求,网络电器的硬件和软件必须可以升级,这样有利于用户自行更新。此外,其部件的相对价格不能太高,使用户可以定期地进行升级。

在当今这个多变的市场里,开发人员不仅担负着开发低成本多功能产品的任务,而且还面临着巨大的面市时间的压力。比如,消费类电器制造商通常要投入大量精力研究产品的“可制造性”以降低生产成本,但由于Internet应用设备自身的产品生命周期都很短,因此降低成本的工作要尽早进行。

所幸的是制造商们不需要样样都从头做起以满足客户快速变化的功能方面的需求,相反,他们可以从现成的台式PC上获取所需技术。

为什么要用PC技术

由于PC拥有巨大的市场和遍布全球数以万计的供应商,因此PC平台在众多应用领域已经成为事实上的标准,并有一整套成熟现成的应用工具。实际上,网络电器用到的很多技术都是在台式电脑上开发并且都用在PC上,所以利用PC技术来设计网络电器可以减少工作量并降低开发风险。

例如在前面谈到的用于视频点播的电视机顶盒产品中,MPEG视频数据流的实时解压缩性能是一个重要指标,通常建议采用高速RISC处理器作为解决方案。但与此同时,随着台式电脑多媒体技术的发展,出现了具有MPEG功能的视频芯片组和CPU扩展指令集(如MMX),对台式多媒体的强劲需求又产生了专用的低成本硅芯片最终解决MPEG性能上的问题,这样即使这种硅片与低档PC处理器一起使用也可以取得良好的效果。最终的结果就是,源于PC的技术拿来用于动态视频机顶盒中。

随着多种台式PC技术整合入网络电器中,PC架构的其他优点也逐步显现出来。例如,台式电脑可以为嵌入式设备的开发人员提供丰富的操作系统、开发工具和外设等的选择;同时,由于从PC派生出的设备其结构与台式PC相同,所以对于网络电器开发者来说,台式PC及其软件工具自然就成为最佳的样机开发工具。

然而,追随PC技术太过紧密也有危险。虽然利用x86处理器和PC主机板芯片组来设计一个与PC兼容的嵌入式系统相对来说比较简单,但是技术升级使得大多数芯片组很快就过时。实际上由于竞争激烈,主板芯片组制造商每隔6个月就得推出新版本的产品。显然,为了保持产品的可制造性,那些使用这类元件的产品需要经常重新设计。网络电器制造商们要么与器件制造商签定长期的合作协议,要么就得加快重新设计的速度以赶上台式电脑的硬件更新速度。这其实也是一个办法,因为和其他消费类电子产品相比,网络电器市场的产品生命周期更短。尽管如此,还是有其他一些更能够满足电器制造商的PC硬件选件。

随着嵌入式x86芯片制造业的迅速发展,市面上已经有了多种高集成度x86芯片,包括AMDélanSC400/520、Intel386 EX、NS公司的
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