原创 高校嵌入式系统实验室建设整体解决方案

一、嵌入式发展及需求概述

　　近十年来，嵌入式操作系统得到飞速的发展：微处理器从8位到16位、32位甚至64位；从支持单一品种的CPU芯片到支持多品种的；从单一内核到除了内核外还提供其他功能模块，如文件系统，TCP/IP网络系统，窗口图形系统等；并形成包括嵌入式操作系统、中间平台软件在内的嵌入式软件体系。硬件技术的进步，推动了嵌入式系统软件向运行速度更快、支持功能更强、应用开发更便捷的方向不断发展。
　　随着嵌入式系统应用的不断深入和产业化程度的不断提升，新的应用环境和产业化需求对嵌入式系统软件提出了更加严格的要求。在新需求的推动下，嵌入式操作系统内核不仅需要具有微型化、高实时性等基本特征，还将向高可信性、自适应性、构件组件化方向发展；支撑开发环境将更加集成化、自动化、人性化；系统软件对无线通信和能源管理的功能支持将日益重要。综上所述，不论从教学、科研还是从学生的实际需求等方面来说都很有必要建立ARM嵌入应用教学实验室。今天的嵌入式系统已普遍应用于国防电子、数字家庭、工业自动化、汽车电子、医疗器械、消费电子、无线通讯、电力系统等国民经济的主要行业。随着嵌入式技术的发展，嵌入式系统将更广泛地应用于人类生活的方方面面。

二、嵌入式系统实验室的建设

实验室的建设包括实验环境的建设，网络建设，嵌入式设备建设，辅助设备建设，教程内容建设几个方面。

2.1、硬件环境和配置

　　Windows客户机＋Linux服务器的方式，对实验室而言，应该是最适合的方案了。只需多一台Linux服务器就可以了，对客户机和服务器的硬件要求都不没有什么特殊高要求，通常的实验室组网如图所示。

三、实验室所需设备

该实验室可用于教学、学生课题设计、毕业设计以及教师科研。

嵌入式实验室设备清单

系统需求配置：

本项目主要为标准型实验室，因此采用较高的配置标准。根据该学校要求并结合本公司多年来在该领域的设计、施工经验，工程所采用布线产品均为超五类结构化布线产品，使整个系统完全满足超五类传输性能标准，以适应10—15年技术发展和使用的要求，且具有开放性、灵活性和可扩展性。
（3）设计方案

3.2 方案设计概述
根据办公区域的项目要求及上述有关标准，本方案为一个较典型的星型拓扑结构系统，现将设计方案概述如下：
本方案分为三大子系统，分别为管理区水平子系统、水平子系统、工作区水平子系统，为星型拓扑结构。

工作区子系统：
工作区子系统是指信息端口以外的空间，但通常习惯将电信插座列入工作区子系统。

水平布线子系统:
水平布线子系统为配线间水平配线架至各个工作位的连接线缆。本项目数据点和语音点都采用超五类四对UTP。

管理区子系统：
管理区子系统是由配线架、跳线以及相关的有源设备（交换机或HUB等）。