嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版的回顧與展望

馬廣云

嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)分支，它與各種工程學(xué)科相融合，廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防、工業(yè)控制、交通管理、物聯(lián)網(wǎng)、信息家電、無(wú)線通信、汽車電子等領(lǐng)域。如物聯(lián)網(wǎng)就是嵌入式系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的衍生物。只有嵌入式系統(tǒng)的支撐，才能實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。在這個(gè)所見(jiàn)皆可互聯(lián)的時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，地位愈發(fā)重要。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史雖然只有40多年，但卻帶動(dòng)嵌入式系統(tǒng)類圖書(shū)出版形成覆蓋面較廣、涉及各學(xué)科領(lǐng)域且不同學(xué)科交融的繁榮景象，對(duì)國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用起到了積極的推動(dòng)作用。

在智能化和物聯(lián)網(wǎng)化的大背景下，嵌入式技術(shù)的發(fā)展日新月異，相關(guān)圖書(shū)出版具有廣闊的發(fā)展空間。本文作者結(jié)合多年來(lái)從事嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)策劃出版及管理的工作經(jīng)歷， 對(duì)國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版做一些回顧與展望，以期為意在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域開(kāi)展選題策劃的編輯提供一些借鑒。

一、什么是嵌入式系統(tǒng)

嵌入式系統(tǒng)學(xué)術(shù)上的定義廣義而言：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，其軟、硬件可配置，對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格約束的一種專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。狹義而言： 指嵌入到對(duì)象中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 即埋藏在設(shè)備中專用的、使用者看不見(jiàn)的微處理器和微控制器系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)無(wú)處不在：所有智能化的電子系統(tǒng)內(nèi)都含有嵌入式系統(tǒng)；嵌入式系統(tǒng)無(wú)處可見(jiàn)：均以嵌入方式存在于電子系統(tǒng)內(nèi)；嵌入式系統(tǒng)無(wú)所不能：作為一種智能部件，以各種方式進(jìn)行系統(tǒng)控制及信息處理。任何一個(gè)嵌入式系統(tǒng)都由2大部分組成，即硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)包括嵌入式微處理器和微控制器、外圍硬件設(shè)備，是整個(gè)系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)；軟件系統(tǒng)包括嵌入式操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序，控制系統(tǒng)的運(yùn)行。

二、嵌入式系統(tǒng)的誕生開(kāi)啟了國(guó)內(nèi)科技圖書(shū)出版的一個(gè)新領(lǐng)域

國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版的發(fā)展與現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展密不可分。1946年，世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生，人類進(jìn)入信息化時(shí)代。1971年， 世界上第一臺(tái)微處理器誕生，開(kāi)創(chuàng)了微型計(jì)算機(jī)的新時(shí)代，計(jì)算機(jī)進(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)時(shí)代。微型計(jì)算機(jī)的誕生，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)開(kāi)始走出專用機(jī)房，不再是以海量數(shù)值計(jì)算為唯一技術(shù)發(fā)展方向，并以其小型、價(jià)廉、使用維護(hù)方便而普及到大量的學(xué)校、科研院所。相應(yīng)地，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)陸續(xù)出現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)類圖書(shū)。這類圖書(shū)主要是滿足計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及與推廣要求的結(jié)構(gòu)、原理、語(yǔ)言類教材與滿足于計(jì)算機(jī)使用的工具書(shū)，如操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)等，基本上都是以通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心的計(jì)算機(jī)類圖書(shū)。

隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并迅速走向獨(dú)立發(fā)展之路?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)開(kāi)始形成技術(shù)發(fā)展方向各異、從業(yè)人員不同的兩大分支，即嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱“嵌入式系統(tǒng)”，它的出現(xiàn)開(kāi)啟了計(jì)算機(jī)技術(shù)與對(duì)象學(xué)科（如自動(dòng)控制、電子技術(shù)、儀器儀表、機(jī)電一體化等）的交叉融合。我國(guó)在20世紀(jì)80年代初，出現(xiàn)以TP-801為中心的計(jì)算機(jī)嵌入式應(yīng)用，掀起了計(jì)算機(jī)應(yīng)用、普及的高潮。與之相應(yīng)的，廣大讀者特別是各對(duì)象領(lǐng)域應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)人員對(duì)相關(guān)圖書(shū)的需求日漸增大， 從而開(kāi)啟國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)的出版，并逐漸走向繁榮。

三、嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版的“單片機(jī)”時(shí)代

嵌入式系統(tǒng)是單芯片形態(tài)的微型計(jì)算機(jī)，早期國(guó)內(nèi)業(yè)界稱其為“單片機(jī)”（SCM，Single Chip Mcrocomputer）。單片機(jī)圖書(shū)的作者與讀者基本上都是對(duì)象領(lǐng)域的非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員。

1985年前后，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)電子技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)始了大規(guī)模單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)熱潮。1987年， 國(guó)內(nèi)第一本由張友德等編著的《51單片機(jī)原理與應(yīng)用》于復(fù)旦大學(xué)出版社出版，拉開(kāi)了國(guó)內(nèi)單片機(jī)圖書(shū)出版的序幕。1990年， 何立民編著的《MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 于北航出版社出版，這是一本國(guó)內(nèi)單片機(jī)應(yīng)用發(fā)展史上起里程碑作用的圖書(shū)。其貢獻(xiàn)在于，將單片機(jī)圖書(shū)從之前偏重于手冊(cè)改編的結(jié)構(gòu)原理介紹，提升到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高度，為單片機(jī)應(yīng)用在國(guó)內(nèi)的推廣普及起到很大的推動(dòng)作用。隨著國(guó)內(nèi)單片機(jī)應(yīng)用的逐漸普及，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)叢書(shū)、外圍器件手冊(cè)系列、應(yīng)用技術(shù)論文選編系列等圖書(shū)陸續(xù)出版，為國(guó)內(nèi)單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員及時(shí)提供了一系列參考資料。

隨著單片機(jī)應(yīng)用在國(guó)內(nèi)的普及，各理工科高校紛紛開(kāi)設(shè)單片機(jī)課程，從本科到高職高專，一批單片機(jī)教材相繼出版。1997年，馬忠梅編著的《單片機(jī)C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》于北航出版社出版。這也是一本國(guó)內(nèi)單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用發(fā)展史上影響比較大的圖書(shū)。該書(shū)在國(guó)內(nèi)首次倡導(dǎo)單片機(jī)開(kāi)發(fā)以C語(yǔ)言為主、匯編為輔，對(duì)推動(dòng)國(guó)內(nèi)單片機(jī)開(kāi)發(fā)從匯編向C語(yǔ)言過(guò)渡功不可沒(méi)。隨著各半導(dǎo)體廠商產(chǎn)品紛紛進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)， 介紹Motorola、Philips、Atmel、Epson、Microchip、TI、ADI等公司單片機(jī)和DSP開(kāi)發(fā)應(yīng)用的圖書(shū)， 陸續(xù)出版。大約1995年—2005年這一階段,國(guó)內(nèi)單片機(jī)圖書(shū)進(jìn)入系列和品種最多、“百花齊放”的繁榮時(shí)代。這一時(shí)期，單片機(jī)圖書(shū)出版基本上是北航出版社占主導(dǎo)地位。

“單片機(jī)”類圖書(shū)屬于“嵌入式系統(tǒng)”類?！皢纹瑱C(jī)”是歷史原因形成的一個(gè)名詞，單片機(jī)自20世紀(jì)70年代末誕生至今，經(jīng)歷了單片微型計(jì)算機(jī)SCM（Single Chip Microcomputer）、微控制器MCU(Micro Controller Unit）及片上系統(tǒng)SoC(System on Chip)三大階段，“單片機(jī)”更科學(xué)的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為“微控制器”。但因國(guó)內(nèi)數(shù)十年來(lái)8位、16位單片機(jī)圖書(shū)出版已形成一定規(guī)模，有相對(duì)穩(wěn)定的讀者和作者群，學(xué)科領(lǐng)域更貼近電子技術(shù)領(lǐng)域，而且市場(chǎng)十分成熟，已廣為人們所熟悉，無(wú)論是出版社，還是讀者、作者，均不太習(xí)慣改為“微控制器”，也不太習(xí)慣稱其為“嵌入式系統(tǒng)”，所以“單片機(jī)”在許多圖書(shū)中沿用至今。

四、單片機(jī)圖書(shū)出版進(jìn)入“嵌入式系統(tǒng)”時(shí)代

（一）嵌入式系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展帶動(dòng)單片機(jī)圖書(shū)出版邁向新臺(tái)階

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著網(wǎng)絡(luò)、通信、多媒體技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在經(jīng)歷了20多年的發(fā)展歷程后，又進(jìn)入一個(gè)新的歷史發(fā)展階段，即從普遍的低端應(yīng)用進(jìn)入到一個(gè)高低端并行發(fā)展，并且不斷提升低端應(yīng)用技術(shù)水平的時(shí)代。其標(biāo)志是32位MCU的發(fā)展。 后PC時(shí)代的到來(lái)以及32位嵌入式系統(tǒng)的高端應(yīng)用，吸引了大量的計(jì)算機(jī)專業(yè)人員進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，引發(fā)了嵌入式系統(tǒng)熱潮，形成了計(jì)算機(jī)工程特色的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用模式，使原來(lái)沉寂20多年，被“單片機(jī)”替代的“嵌入式系統(tǒng)”又熱鬧起來(lái)，單片機(jī)發(fā)展進(jìn)入“嵌入式系統(tǒng)”時(shí)代。

而在嵌入式系統(tǒng)高端應(yīng)用中，進(jìn)行了多年技術(shù)準(zhǔn)備的ARM公司適時(shí)推出了32位ARM系列微處理器， 以其強(qiáng)大的性能和成功的知識(shí)產(chǎn)權(quán)平臺(tái)扇出運(yùn)行方式，迅速占據(jù)32位高端應(yīng)用的主流地位， 形成ARM公司領(lǐng)軍，Samsung、NXP、ST、TI、Freescale、Atmel等眾多半導(dǎo)體廠商參與，計(jì)算機(jī)專業(yè)、電子技術(shù)專業(yè)以及對(duì)象專業(yè)人士共同推動(dòng)的局面， 基于ARM系列處理器的應(yīng)用技術(shù)在眾多領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。

2002年， 馬忠梅等編著的國(guó)內(nèi)第一本介紹ARM的圖書(shū)《ARM嵌入式處理器結(jié)構(gòu)與應(yīng)用基礎(chǔ)》于北航出版社出版。 隨著各半導(dǎo)體廠商推出的基于ARM內(nèi)核MCU系列在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的快速推廣應(yīng)用， 北航出版社在國(guó)內(nèi)率先推出一系列基于ARM的嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)， 涉及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的各個(gè)方面。 國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，吸引了諸如電子工業(yè)出版社、清華大學(xué)出版社、機(jī)械工業(yè)出版社、人民郵電出版社、水利水電出版社等諸多出版社，紛紛進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版領(lǐng)域，各出版社推出的相關(guān)出版物如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，原來(lái)的單片機(jī)圖書(shū)出版進(jìn)入繁榮的“嵌入式系統(tǒng)”時(shí)代。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上諸多基于ARM圖書(shū)， 大約2002—2010期間， 主要基于ARM經(jīng)典產(chǎn)品ARM7/ARM9， 以Samsung和NXP等公司的MCU為主；2010年之后， 主要基于功能更強(qiáng)的ARM Cortex系列，以ST、NXP和TI等公司的MCU為主，其中ST公司的MCU占主導(dǎo)地位。 對(duì)于基于其他架構(gòu)處理器（如MIPS、PowerPC、ColdFire、PIC32、RISC-V等）的嵌入式系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)也有相關(guān)圖書(shū)出版，但受市場(chǎng)需求所限，品種數(shù)有限，基于ARM的嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)還是占居主導(dǎo)地位。有些架構(gòu)(如MIPS、PowerPC)受ARM技術(shù)擠壓，已逐漸消亡。近些年， 開(kāi)源的RISC-V架構(gòu)相關(guān)圖書(shū)逐漸增多， 前景看好。

（二）嵌入式操作系統(tǒng)相關(guān)圖書(shū)應(yīng)運(yùn)而生

對(duì)于8/16位嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，硬件設(shè)計(jì)占主導(dǎo)地位；而對(duì)于32位嵌入式系統(tǒng)，其性能更強(qiáng)大的硬件和軟件資源需要嵌入式操作系統(tǒng)，主要是實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)RTOS來(lái)管理和控制，而且伴隨網(wǎng)絡(luò)、通信和多媒體等技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)揮的作用越來(lái)越大，這帶動(dòng)了嵌入式操作系統(tǒng)相關(guān)圖書(shū)市場(chǎng)的興旺。嵌入式操作系統(tǒng)主要有嵌入式Linux、μC/OS-II/III、μCLinux、VxWorks、WinCE、eCos、Free RTOS、RT-Thread、SylixOS等。 近20多年來(lái)，國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)使用較廣泛的嵌入式操作系統(tǒng)主要有μC/OS-II和III、μCLinux、嵌入式Linux等，受到諸多芯片廠商和第三方支持，對(duì)應(yīng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)隊(duì)伍規(guī)模較大，所以相關(guān)圖書(shū)出版的品種數(shù)很多。VxWorks、WinCE、e-Cos等也有圖書(shū)出版，但國(guó)內(nèi)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者相對(duì)較少，故市面上的圖書(shū)數(shù)量有限。而Free RTOS、RT-Thread、SylixOS是嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的后起之秀，近些年來(lái)頗受國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的關(guān)注和喜愛(ài)。特別是Free RTOS，開(kāi)源且受到國(guó)內(nèi)外諸多芯片廠商支持， 全球占有量較大。Free RTOS、RT-Thread、SylixOS近些年來(lái)在國(guó)內(nèi)陸續(xù)有圖書(shū)出版，前景可期。

（三）高校嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的改革帶動(dòng)相關(guān)教材紛紛面世

國(guó)內(nèi)外嵌入式技術(shù)的蓬勃發(fā)展，促進(jìn)了國(guó)內(nèi)高校嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的改革。許多高校的電子信息工程、機(jī)電一體化、自動(dòng)化、儀器儀表及計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)，將嵌入式系統(tǒng)教學(xué)從原來(lái)的以8位單片機(jī)為核心， 轉(zhuǎn)向以更先進(jìn)的32位MCU為核心， 為本科生或研究生紛紛開(kāi)設(shè)基于32位MCU的嵌入式系統(tǒng)課程。社會(huì)上也開(kāi)設(shè)了許多嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)培訓(xùn)班，有些學(xué)校還設(shè)置了嵌入式系統(tǒng)專業(yè)。因此，為了滿足高校嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的需要，國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)相關(guān)教材應(yīng)運(yùn)而生。周立功編著的《ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程》和田澤編著的《嵌入式開(kāi)發(fā)與應(yīng)用教程》于2005年國(guó)內(nèi)率先推出，均有實(shí)驗(yàn)教材、教學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)等相配套，被許多高校選用。 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的市場(chǎng)需求還引發(fā)部分高職高專院校也開(kāi)設(shè)了32位嵌入式系統(tǒng)課程， 相關(guān)高職高專教材面世，其應(yīng)用性和實(shí)踐性要求更強(qiáng)。

早期國(guó)內(nèi)出版的眾多32位嵌入式系統(tǒng)教材， 硬件以Samsung和NXP公司基于ARM7和ARM9核的MCU居多，操作系統(tǒng)則以μC/OS II、μCLinux和嵌入式Linux為主。近些年來(lái)， 教材的硬件逐漸傾向于ST公司基于Cortex核MCU。基于其他32位微處理器的嵌入式系統(tǒng)教材也有出版，但品種數(shù)相對(duì)較少。

（四）SoPC設(shè)計(jì)相關(guān)圖書(shū)成為嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版的一個(gè)走向

進(jìn)入21世紀(jì)后，高速發(fā)展的軟/硬IP核、大規(guī)模集成電路、CPLD/FPGA和EDA技術(shù)， 導(dǎo)致嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用模式發(fā)生巨大變化， 使得FPGA嵌入IP軟核或硬核的SoPC(System on a Programable Chip，可編程片上系統(tǒng))設(shè)計(jì)方法，逐漸成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要方式之一。與之相應(yīng)，這類圖書(shū)在國(guó)內(nèi)書(shū)場(chǎng)應(yīng)運(yùn)而生，受到越來(lái)越多讀者的關(guān)注。

（五）物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動(dòng)嵌入式系統(tǒng)相關(guān)圖書(shū)成為科技圖書(shū)出版熱點(diǎn)之一

物聯(lián)網(wǎng)是近十幾年出現(xiàn)的最火熱的技術(shù)趨勢(shì)之一，國(guó)內(nèi)各地物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)，帶有物聯(lián)網(wǎng)元素的智能家居、智能穿戴、智慧交通等越來(lái)越多地滲透到我們的生活中。 而物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是無(wú)處不在的嵌入式系統(tǒng)， 它是依靠嵌入式系統(tǒng)將互聯(lián)網(wǎng)延伸到各個(gè)物理對(duì)象。嵌入式系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)組成，在物聯(lián)網(wǎng)中占有舉足輕重的地位。與嵌入式系統(tǒng)有關(guān)的無(wú)線MCU，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，Bluetooth、ZigBee、Wi-Fi、NFC等近距離無(wú)線通信技術(shù)，成為嵌入式領(lǐng)域最熱門的技術(shù)之一，也成為嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)的出版熱點(diǎn)之一，相關(guān)圖書(shū)順應(yīng)市場(chǎng)需求，紛紛與讀者見(jiàn)面。

（三）嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)的版權(quán)引進(jìn)為國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用起到積極推動(dòng)作用

近20年來(lái)，各出版社將國(guó)外優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)不斷引入國(guó)內(nèi)，包括體系結(jié)構(gòu)、辭典、操作系統(tǒng)、軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、SoC設(shè)計(jì)等， 涉及嵌入式系統(tǒng)各個(gè)方面， 如Jean J.Labrosse著、邵貝貝譯的《嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II》,Andrew N.Sloss等著、沈建華譯的 《ARM嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)——軟件設(shè)計(jì)與優(yōu)化》，Tammy Noergaard著、馬志欣等譯的《嵌入式系統(tǒng)：硬件、軟件及軟硬件協(xié)同》等，都在國(guó)內(nèi)業(yè)界產(chǎn)生較大影響。

（七）各種大學(xué)生電子競(jìng)賽、IT公司大學(xué)計(jì)劃的開(kāi)展推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)的出版

教育部于1994年開(kāi)始主辦 “全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”；進(jìn)入21世紀(jì)后，各大IT公司為了強(qiáng)化市場(chǎng)推廣，競(jìng)相舉辦各種電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、嵌入式處理器設(shè)計(jì)競(jìng)賽、智能汽車設(shè)計(jì)競(jìng)賽等。在這些大賽中，嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)占有舉足輕重的地位。為滿足參賽者的需求，每年都有一些針對(duì)相關(guān)嵌入式系統(tǒng)軟硬件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的圖書(shū)出版。同時(shí)，各大IT公司還在中國(guó)大陸紛紛開(kāi)展大學(xué)計(jì)劃，相應(yīng)教材也隨之出版。這些設(shè)計(jì)競(jìng)賽和大學(xué)計(jì)劃的開(kāi)展，對(duì)嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版的推進(jìn)效果彰顯。一批批參與過(guò)大學(xué)計(jì)劃和設(shè)計(jì)競(jìng)賽的高校師生，都是非常寶貴的嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)的讀者和作者資源，對(duì)嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版的影響積極而深遠(yuǎn)。

五、國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版現(xiàn)狀

對(duì)國(guó)內(nèi)嵌入式圖書(shū)的出版現(xiàn)狀分析如下：

（1）互聯(lián)網(wǎng)及各種新媒體技術(shù)的發(fā)展，使器件手冊(cè)類、選編類圖書(shū)淘汰出局?；ヂ?lián)網(wǎng)及各種新媒體技術(shù)的發(fā)展對(duì)嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版市場(chǎng)造成較大沖擊。隨著各半導(dǎo)體廠商網(wǎng)站等新媒體平臺(tái)上中文技術(shù)資料支持的日益完善，以及其他網(wǎng)上各類技術(shù)平臺(tái)資料的日趨豐富，以廠商器件手冊(cè)、應(yīng)用手冊(cè)翻譯整合為主要內(nèi)容的圖書(shū)市場(chǎng)已經(jīng)萎縮；摘自各期刊的應(yīng)用技術(shù)論文選編類圖書(shū)已經(jīng)沒(méi)有市場(chǎng)；偏重于器件原理介紹的圖書(shū)遭受讀者冷落。

（2）8/16位單片機(jī)圖書(shū)從品種上走出 “百花齊放”時(shí)代。 隨著ARM核MCU在國(guó)內(nèi)獲得迅速的推廣應(yīng)用，8/16位單片機(jī)圖書(shū)出版的勢(shì)頭逐漸減弱。這與8/16位單片機(jī)的發(fā)展空間受ARM技術(shù)的擠壓有關(guān)。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上出版的8/16位單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)圖書(shū)主要基于ST公司STM8系列和宏晶公司STC系列的51單片機(jī)，以及Microchip的PIC、AVR單片機(jī)。

（3）ARM相關(guān)圖書(shū)仍占有中高端嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用圖書(shū)市場(chǎng)較大份額。 在國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)的中高端應(yīng)用領(lǐng)域，基于ARM核MCU的應(yīng)用開(kāi)發(fā)方興未艾。 隨著ARM核MCU產(chǎn)品的更新?lián)Q代，ARM相關(guān)圖書(shū)特別是針對(duì)應(yīng)用開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的圖書(shū)出版始終處于興旺階段， 并從基于ARM7和ARM9核MCU為主轉(zhuǎn)向基于ARM Cortex系列MCU為主，涉及的半導(dǎo)體廠商主要以ST、NXP、TI為主，且ST公司占據(jù)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。

（4）基于RISC-V架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)日漸增多。近些年， 國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)界在積極尋找ARM之外的第二選擇。2010年誕生的開(kāi)源的RISC-V架構(gòu)引起產(chǎn)學(xué)界廣泛關(guān)注，期望其能打破ARM對(duì)CPU架構(gòu)的壟斷。RISC-V架構(gòu)的最大優(yōu)勢(shì)是開(kāi)源，已有許多半導(dǎo)體廠商紛紛推出基于RISCV架構(gòu)的MCU。2018年， 胡振波所著 《手把手教你設(shè)計(jì)CPU——RISC-V處理器》《RISC-V架構(gòu)與嵌入式開(kāi)發(fā)快速入門》于人民郵電出版社出版，拉開(kāi)了國(guó)內(nèi)基于RISC-V架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖書(shū)出版的序幕， 隨后電子工業(yè)出版社、清華大學(xué)出版社、中國(guó)電力出版社、北京航空航天大學(xué)出版社等陸續(xù)有相關(guān)圖書(shū)跟進(jìn)出版。目前國(guó)內(nèi)這類圖書(shū)出版數(shù)量尚不多，但前景很看好。

（5）32位嵌入式系統(tǒng)教材出版趨于穩(wěn)定。高校高端32位嵌入式系統(tǒng)教材出版品種數(shù)的快速增長(zhǎng)勢(shì)頭已過(guò)。在之前教材出版的快速增長(zhǎng)期，為滿足各高校紛紛開(kāi)設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程對(duì)教材的急切需要，教材出版有些“急就章”，教學(xué)內(nèi)容的取舍當(dāng)時(shí)尚不成熟。經(jīng)過(guò)一段時(shí)期教學(xué)、科研的積累沉淀后，近些年多數(shù)教材在逐漸修訂完善。這些32位嵌入式系統(tǒng)教材，目前仍以基于ARM居多。

（6）物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展帶動(dòng)嵌入式操作系統(tǒng)圖書(shū)向物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)拓展。隨著物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，與嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的無(wú)線MCU、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、近距離無(wú)線通信等技術(shù)的圖書(shū)出版亦是方興未艾。除此之外，面向物聯(lián)網(wǎng)的嵌入式操作系統(tǒng)圖書(shū)需求持續(xù)升溫。 嵌入式操作系統(tǒng)早期以RTOS為主。進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，為應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)大系統(tǒng)以及人工智能日趨復(fù)雜的應(yīng)用， 嵌入式操作系統(tǒng)由RTOS進(jìn)一步擴(kuò)展到物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。近些年，隨著智能工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)對(duì)操作系統(tǒng)的強(qiáng)勁需求，一些定位于嵌入式系統(tǒng)、服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)的操作系統(tǒng)得以茁壯成長(zhǎng)， 如Free RTOS、Mbed OS、LiteOS，AliOS Things、RT-Thread、SylixOS等。 相應(yīng)的，國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)相關(guān)圖書(shū)受到讀者青睞， 并日漸增多。

（7）嵌入式人工智能的火熱帶動(dòng)相關(guān)圖書(shū)受到關(guān)注。嵌入式人工智能即在嵌入式設(shè)備上實(shí)現(xiàn)人工智能(AI，Artificial Intelligence），是當(dāng)前最熱門的人工智能商業(yè)化技術(shù)之一。其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括智能駕駛、機(jī)器人等。傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中，硬件是MCU微控制器。但傳統(tǒng)MCU已無(wú)法承擔(dān)起智能進(jìn)化的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度計(jì)算所要求的快速?gòu)?qiáng)大的計(jì)算能力。因此替代MCU的各類AI芯片如雨后春筍般出現(xiàn)。 基于AI芯片的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)愈發(fā)繁榮，其圖書(shū)市場(chǎng)受到極大關(guān)注， 目前國(guó)內(nèi)已有相關(guān)圖書(shū)跟進(jìn)出版。

（8）基于國(guó)產(chǎn)嵌入式系統(tǒng)的圖書(shū)越來(lái)越受關(guān)注。多年來(lái)在MCU中高端應(yīng)用領(lǐng)域，芯片幾乎都依靠外國(guó)半導(dǎo)體廠商提供，操作系統(tǒng)也多以國(guó)外的為主。而近幾年日益嚴(yán)峻的中美貿(mào)易戰(zhàn)、科技戰(zhàn)，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)某些中高端應(yīng)用出現(xiàn)“缺芯少魂”現(xiàn)象。因此加快芯片和操作系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化替換被提到前所未有的高度，我國(guó)在操作系統(tǒng)與MCU領(lǐng)域出現(xiàn)空前的國(guó)產(chǎn)化熱潮。為相應(yīng)的圖書(shū)出版提供了較大的發(fā)展空間。

近些年來(lái)華為麒麟芯片不斷追趕世界先進(jìn)水平，龍芯可以和北斗一起飛上太空，中低端產(chǎn)品也在大量使用國(guó)產(chǎn)芯片。但在穩(wěn)定性和可靠性要求更高的航空航天、軍事防御、軌道交通、通信等中高端應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)芯片與國(guó)際上還存在巨大差距。 以往中高端應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)MCU多采用ARM授權(quán)的體系架構(gòu)， 目前則趨向于使用開(kāi)源的RISC-V架構(gòu)。國(guó)內(nèi)一些公司如華為海思、阿里平頭哥、兆易創(chuàng)新、南京沁恒等，都推出了基于RISC-V架構(gòu)的MCU，受到國(guó)內(nèi)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的極大關(guān)注， 相應(yīng)的介紹RISC-V體系結(jié)構(gòu)及其軟硬件應(yīng)用開(kāi)發(fā)的圖書(shū)逐漸增多。面向中低端應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)單片機(jī)品種很多，宏晶公司研發(fā)的STC系列51單片機(jī)在國(guó)內(nèi)有較大的應(yīng)用市場(chǎng)，相關(guān)應(yīng)用開(kāi)發(fā)類圖書(shū)亦較多。

國(guó)產(chǎn)嵌入式操作系統(tǒng)目前主要有：RT-Thread、SylixOS、LiteOS、AliOS Things、DJYOS和Harmony OS等，這些操作系統(tǒng)定位于嵌入式系統(tǒng)， 服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)。 華為的Harmony OS橫空出世，被寄予厚望，既可用于智能手機(jī)，也可廣泛應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)、智能系統(tǒng)中。華為的LiteOS和阿里的AliOS Things都是面向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域頗具影響力的嵌入式操作系統(tǒng)；RT-Thread和SylixOS的開(kāi)發(fā)者社區(qū)都越來(lái)越踴躍，支持的芯片廠商也較多。 這些國(guó)產(chǎn)嵌入式操作系統(tǒng)的前景可期，目前國(guó)內(nèi)都已有相關(guān)圖書(shū)及時(shí)跟進(jìn)出版。

六、國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版未來(lái)走向探討

嵌入式系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景，未來(lái)嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版亦會(huì)具有廣闊的發(fā)展空間。

（1）物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展為相關(guān)嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。 物聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)科技發(fā)展的必然趨勢(shì)，天羅地網(wǎng)般覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)對(duì)嵌入式系統(tǒng)會(huì)有更強(qiáng)勁的需求。進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立領(lǐng)域的地位在逐漸弱化，但其應(yīng)用會(huì)愈發(fā)廣泛，在物聯(lián)網(wǎng)中的地位會(huì)愈發(fā)重要，作為物聯(lián)網(wǎng)底層感覺(jué)與控制的嵌入式系統(tǒng)，要融入物聯(lián)網(wǎng)中，服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)大系統(tǒng)的云計(jì)算、邊緣計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度計(jì)算等。這也為嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版提供了更大的發(fā)展空間。

（2）基于ARM的相關(guān)圖書(shū)會(huì)持續(xù)升溫。預(yù)計(jì)其他處理器核暫時(shí)無(wú)法撼動(dòng)ARM處理器行業(yè)的霸主地位。 近十幾年來(lái)ARM公司陸續(xù)推出的性能更強(qiáng)大的Cortex系列涵蓋了從微控制器低端應(yīng)用領(lǐng)域，到日益增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線通信、消費(fèi)娛樂(lè)、汽車電子等高端幾乎所有應(yīng)用領(lǐng)域，而且AEM一直都是各大半導(dǎo)體廠商的最佳合作伙伴， 用基于Cortex系列的MPU進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)更有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，預(yù)計(jì)未來(lái)基于Cortex系列相關(guān)圖書(shū)會(huì)是嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版的持續(xù)熱點(diǎn)之一。

（3）基于RISC-V架構(gòu)相關(guān)圖書(shū)前景可期。RISC-V市場(chǎng)已風(fēng)起云涌， 嵌入式系統(tǒng)RISC-V時(shí)代的腳步越來(lái)越近。RISC-V對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響， 有可能成為主流架構(gòu)之一，而與ARM并駕齊驅(qū)?；赗ISC-V的芯片不斷涌現(xiàn)，開(kāi)發(fā)者社區(qū)越來(lái)越活躍，RISC-V的生態(tài)環(huán)境越來(lái)越豐富，這都為RISC-V相關(guān)圖書(shū)的出版帶來(lái)很大的發(fā)展契機(jī)。

（4）SOPC設(shè)計(jì)相關(guān)圖書(shū)會(huì)有更多市場(chǎng)需求?；凇癋PGA+IP軟/硬核”的SOPC是一種靈活、高效的SOC解決方案，作為一種特殊的嵌入式系統(tǒng)，是未來(lái)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向之一，被稱為是“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來(lái)”。因此，這類圖書(shū)的前景可期。

（5）嵌入式軟件類圖書(shū)的需求會(huì)不斷上升。近年來(lái)嵌入式硬件技術(shù)日臻完善。 在一個(gè)嵌入式設(shè)備或產(chǎn)品中，硬件設(shè)計(jì)所占份額越來(lái)越少， 而起關(guān)鍵作用的是軟件設(shè)計(jì)，所以用戶介入硬件設(shè)計(jì)會(huì)越來(lái)越少，軟件設(shè)計(jì)會(huì)越來(lái)越多。EDA技術(shù)打破了軟硬件之間的設(shè)計(jì)界限， 使硬件系統(tǒng)軟件化。軟件定義硬件將驅(qū)動(dòng)嵌入式軟件開(kāi)發(fā)方法發(fā)生變革。因此，嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)的重心會(huì)向軟件類圖書(shū)偏移。

（6）與嵌入式人工智能相關(guān)的圖書(shū)會(huì)有較大的發(fā)展契機(jī)。人工智能是未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)，以嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)人工智能為產(chǎn)學(xué)界極大關(guān)注，具有巨大的應(yīng)用潛力，前景廣闊。因此嵌入式人工智能的研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)相關(guān)的圖書(shū)也會(huì)有越來(lái)越大的讀者群。

（7）基于國(guó)產(chǎn)嵌入式系統(tǒng)的圖書(shū)出版會(huì)有較大的發(fā)展空間。國(guó)產(chǎn)裝備自主可控的需求旺盛，加快芯片和操作系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化替換迫在眉睫。 隨著國(guó)家加大投入與政策扶植，國(guó)產(chǎn)芯片與操作系統(tǒng)機(jī)遇凸顯，其發(fā)展方興未艾，特別是國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的發(fā)展步入快車道。因此，國(guó)內(nèi)應(yīng)用開(kāi)發(fā)者對(duì)國(guó)產(chǎn)嵌入式系統(tǒng)相關(guān)圖書(shū)的需求會(huì)日漸增大。

（8）跟蹤各半導(dǎo)體廠商新產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的圖書(shū)還會(huì)保持一定市場(chǎng)份額。隨著嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展，各半導(dǎo)體廠商還會(huì)陸續(xù)推出新產(chǎn)品。密切跟蹤嵌入式領(lǐng)域新產(chǎn)品應(yīng)用的發(fā)展，仍會(huì)是嵌入式類圖書(shū)出版的一個(gè)走向。

現(xiàn)代社會(huì)越來(lái)越智能化，而智能化的背后則是在我們周圍幾乎無(wú)處不在嵌入式系統(tǒng)。隨著嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)圖書(shū)出版一定會(huì)有更加廣闊的發(fā)展前景。有意在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域開(kāi)展選題策劃的編輯，只有緊跟嵌入式技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，才能敏銳抓住出版先機(jī)，策劃出社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏的優(yōu)質(zhì)圖書(shū)。