嵌入式技術(shù)之工業(yè)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用

小嵌

（文章來(lái)源：蒂蒙技術(shù)）

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)中，嵌入式技術(shù)是至關(guān)重要的。但是，至少有60%的人不了解什幺是嵌入式技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，不管是從行業(yè)應(yīng)用，還是智能硬件的爆發(fā)，亦或是大數(shù)據(jù)等等嵌入式技術(shù)都得到了史無(wú)前例的發(fā)展。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，嵌入式技術(shù)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)。嵌入式系統(tǒng)是一種包括硬件和軟件的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它的定義是：“嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可剪裁，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積和功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。”嵌入式系統(tǒng)所用的計(jì)算機(jī)是嵌入到被控對(duì)象中的專用微處理器，但是功能比通用計(jì)算機(jī)專門(mén)化，具有通用計(jì)算機(jī)所不能具備的針對(duì)某個(gè)方面特別設(shè)計(jì)的、合適的運(yùn)算速度、高可靠性和較低比較成本的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，你智能手機(jī)其實(shí)就是一個(gè)嵌入式系統(tǒng)，它的系統(tǒng)配置的一些硬件如存儲(chǔ)，CPU、電池，但考慮到功耗，為智能手機(jī)特別定制了一個(gè)系統(tǒng)。試想一下，若智能手機(jī)還用臺(tái)式電腦的CPU，那終成型產(chǎn)品得有幾十斤，那樣的手機(jī)還有人買(mǎi)嗎？因此嵌入式系統(tǒng)就是針對(duì)產(chǎn)品需求而定制的系統(tǒng)。

嵌入式技術(shù)起源于單片機(jī)技術(shù)， 是各類數(shù)字化的電子、機(jī)電產(chǎn)品的核心，主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。進(jìn)入21世紀(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的各行各業(yè)中90%左右的開(kāi)發(fā)將涉及到嵌入式開(kāi)發(fā)。全球嵌入式軟件市場(chǎng)年增長(zhǎng)率超過(guò)12.5%，嵌入式系統(tǒng)帶來(lái)的工業(yè)年產(chǎn)值達(dá)一萬(wàn)億美無(wú)，未來(lái)叁年嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)將保持40%以上的年復(fù)合增長(zhǎng)率。

一個(gè)成熟的嵌入式工程師基本上要了解，應(yīng)用開(kāi)發(fā)，底層開(kāi)發(fā)，當(dāng)然這里又會(huì)包含很多很多。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用前景是非常廣泛的，蒂蒙技術(shù)更多涉及到的工業(yè)領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)控制。

  

基于嵌入式芯片的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備將獲得長(zhǎng)足的發(fā)展，目前已經(jīng)有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)化是提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、減少人力資源主要途徑，如工業(yè)過(guò)程控制、數(shù)字機(jī)床、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)安全、電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)、石油化工系統(tǒng)。就傳統(tǒng)的工業(yè)控制產(chǎn)品而言，低端型采用的往往是８位單片機(jī)。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，32位、64位的處理器逐漸成為工業(yè)控制設(shè)備的核心，在未來(lái)幾年內(nèi)必將獲得長(zhǎng)足的發(fā)展。

工業(yè)設(shè)備是機(jī)電產(chǎn)品中最大的一類，在目前的工業(yè)控制設(shè)備中，工控機(jī)的使用非常廣泛，這些工控機(jī)一般采用的是工業(yè)級(jí)的處理器和各種設(shè)備，其中以X86的MPU最多。工控的要求往往較高，需要各種各樣的設(shè)備接口，除了進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，還須將設(shè)備狀態(tài)，傳感器的信息等在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示。

這些要求8位的單片機(jī)是無(wú)法滿足的，以前多數(shù)使用16位的處理器，隨著處理器快速的發(fā)展，目前32位、64位的處理器逐漸替代了16位處理器，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)性能。采用PC104總線的系統(tǒng)，體積小，穩(wěn)定可靠，受到了很多用戶的青睞。不過(guò)這些工控機(jī)采用的往往是DOS或者Windows系統(tǒng)，雖然具有嵌入式的特點(diǎn)，卻不能稱作純粹的嵌入式系統(tǒng)。另外在工業(yè)控制器和設(shè)備控制器方面，則是各種嵌入式處理器的天下。

這些控制器往往采用16位以上的處理器，各種MCU，Arm、Mips、68K系列的處理器在控制器中占據(jù)核心地位。這些處理器上提供了豐富的接口總線資源，可以通過(guò)它們實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，通訊以及顯示。最近飛利浦和ARM共同推出32位RISC嵌入式控制器，適用于工業(yè)控制，采用最先進(jìn)的0.18微米CMOS嵌入式閃存處理技術(shù)，操作電壓可以低至1.2伏，它還能降低25%到30%的制造成本，在工業(yè)領(lǐng)域中對(duì)最終用戶而言是一套極具成本效益的解決方案。

嵌入式技術(shù)在工業(yè)控制中顯得尤其的重要，屬于控制的核心環(huán)節(jié)。蒂蒙技術(shù)不斷優(yōu)化嵌入式系統(tǒng)，力求為用戶打造一個(gè)高性能、高可靠性的非傳統(tǒng)工業(yè)控制設(shè)備。
       （責(zé)任編輯：fqj）