規(guī)范如此“多嬌” 嵌入式隨需發(fā)展

　　導(dǎo)讀：后PC時代，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展風(fēng)起云涌，波瀾壯闊。在這一歷史洪流中，眾多的嵌入式系統(tǒng)規(guī)范爭奇斗艷，各種嵌入式板卡令人眼花繚亂。伴隨著極大量標(biāo)準(zhǔn)軟硬件產(chǎn)品的支持，嵌入式PC架構(gòu)產(chǎn)品的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了臺式機范疇。那么，嵌入式系統(tǒng)的規(guī)范究竟經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展呢?

　　PC/104規(guī)范

　　自90年代以來，PC總線成為最為普及的總線標(biāo)準(zhǔn)之一，其應(yīng)用已從臺式個人計算機擴展到工業(yè)控制、儀器儀表等領(lǐng)域。采用PC總線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的系統(tǒng)的開發(fā)雖然可以獲得大量的軟件支持，但存在體積龐大、功耗高等缺點。

　　在嵌入式微機的應(yīng)用中，由于標(biāo)準(zhǔn)PC、PC/AT 主板和擴充卡的巨大尺寸而受到了限制。為了給緊湊型的ISA(PC、PC/AT)總線結(jié)構(gòu)提供機械和電氣規(guī)范，一種專門為嵌入式控制而定義的工業(yè)控制總線“PC/104”于1992年應(yīng)運而生。 其小型化的尺寸(90x96mm)、極低的功耗(典型模塊為1-2瓦)和堆棧的總線形式(決定了其高可靠性)，受到了眾多從事嵌入式產(chǎn)品生產(chǎn)廠商的歡迎。PC/104在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域逐漸流行開來，被大量用于車載系統(tǒng)、機載設(shè)備、電力控制、醫(yī)療儀器、智能交通、通訊設(shè)備、視頻監(jiān)控、軍用電子裝備等領(lǐng)域。發(fā)展至今，PC/104嵌入式計算機衍生出PC/104(ISA)、PC/104+(ISA+PCI)和PCI-104(PCI)三個相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

　　其實，早在PC/104規(guī)范誕生之前，1987年就產(chǎn)生了世界上第一塊PC/104板卡，由于其固有的優(yōu)點，在國際上制訂統(tǒng)一的規(guī)范之前，一直有許多廠商在生產(chǎn)類似的嵌入式板卡。到了1992年，由業(yè)界著名的RTD公司和AMPRO公司等12家從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的廠商發(fā)起，組建了國際PC/104協(xié)會，得到了全世界眾多廠商紛紛響應(yīng)，從此PC/104技術(shù)的發(fā)展走上了康莊大道。

　　EPIC規(guī)范

　　隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和市場多樣化的需求，PC/104規(guī)范已經(jīng)無法全面滿足用戶的需求。作為對PC104標(biāo)準(zhǔn)的補充，由WinSystems、VersaLogic、Octagon Systems、Micro/sys以及Ampro Corporation等多家公司發(fā)起。EPIC規(guī)范為PC/104嵌入式板卡制造商提供了又一個優(yōu)秀的平臺。

　　EPIC規(guī)范(Embedded Platform for Industrial Computing Specification)的尺寸為4.5” x 6.5” ，大于PC/104規(guī)范的尺寸3.6” x 3.8”，小于EBX規(guī)范的尺寸5.75” x 8.0”。 EPIC(Embedded Platform for Industrial Computing)是一種標(biāo)準(zhǔn)的、開放的、可擴展的嵌入式單板計算機。規(guī)格為115x165mm，完全支持PC/104、PC/104+及PCI-104標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。

　　2005年1月，EPIC規(guī)范被PC/104協(xié)會正式接管。據(jù)悉，該協(xié)會曾于2004年4月正式接管了EBX規(guī)范，一直在板卡預(yù)留PC/104接口的EBX規(guī)范從此融入了PC/104家族。自此， EPIC和PC/104標(biāo)準(zhǔn)共存，在繼續(xù)保持緊湊結(jié)構(gòu)的同時，滿足嵌入式控制應(yīng)用的不同需求。

　　SOM規(guī)范

　　早期的嵌入式單板強調(diào)的是高度集成的全功能解決方案，在有限大小的空間里實現(xiàn)計算機所必要的所有功能，以便符合設(shè)備商的需要，他們可以根據(jù)自己的產(chǎn)品選擇合適大小及功能的板卡，搭配功能模塊及應(yīng)用軟件形成最終的產(chǎn)品。嵌入式廠商稱之為“All-In-One Solution”，即全功能板卡。這種平臺基本滿足應(yīng)用的需要。

　　但是隨著嵌入式計算機的發(fā)展，眾多行業(yè)需要嵌入式的解決方案，更多的應(yīng)用產(chǎn)生出來，可以說嵌入式無處不在。嵌入式單板只是平臺，不是最終產(chǎn)品，需要二次開發(fā)、需要增加系統(tǒng)功能模塊，需要特殊的設(shè)計滿足功能需要，更有部分應(yīng)用由于種種問題需要將附加功能模塊直接集成到單板上來，規(guī)范需要重新設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計周期長等等問題。嵌入式廠家想到了解決的辦法—SOM，即將核心的計算機平臺模塊化，提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的信號及結(jié)構(gòu)接口，在底板上實現(xiàn)功能接口及特殊設(shè)計。設(shè)備廠商只需要專注于自己的核心模塊開發(fā)，不用再為多樣的應(yīng)用，繁多的功能需求發(fā)愁，要做的只是提供標(biāo)準(zhǔn)的計算機模塊。

　　當(dāng)這種模塊化的作法，逐漸成為工業(yè)、嵌入式計算機廠商客戶的通用作業(yè)流程后，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定就成為必要系統(tǒng)80% 的功能都集成在SOM。SOM的產(chǎn)生帶來了極大的市場沖擊，降低成本、降低開發(fā)費用、快速上市、設(shè)計靈活，高度符合客戶需求、能夠一次設(shè)計、多次升級，解決了客戶的痛苦。目前，SOM共有4個標(biāo)準(zhǔn)—SOM 144, SOM-ETX, SOM-XTX, SOM-EXPRESS。