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了解嵌入式技术及系统应用

时间:2019-02-16 关注:76 作者:HAIRUILANG.COM 来源:未知
什么是嵌入式技术?
 
在物联网应用技术中,嵌入式技术是非常重要的。但是,有许多人始终不了解什么是嵌入式技术。物联网时代的到来,不管是从行业应用,还是智能硬件的爆发,亦或是大数据等等嵌入式技术都得到了史无前例的发展。
 
简单来说,嵌入式技术是以应用为中心,以计算机技术为基础,且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统技术。嵌入式系统是一种包括硬件和软件的完整的计算机系统,它所用的计算机是嵌入到被控对象中的专用微处理器,但功能比通用计算机更专业,具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的、合适的运算速度、高可靠性和较低比较成本的专用计算机系统。
 
简单来说,智能手机其实就是一个嵌入式系统,它的硬件系统配置如存储,CPU、电池等,但考虑到功耗,便为智能手机特别定制了一个系统。试想一下,若智能手机还用台式电脑的CPU,那终成型产品得有几十斤,那手机还有人买吗?因此嵌入式系统就是针对产品需求而定制的系统。
 
嵌入式技术起源于单片机技术, 是各类数字化的电子、机电产品的核心,主要用于实现对硬件设备的控制、监视或管理等功能。进入21世纪计算机应用的各行各业中90%左右的开发将涉及到嵌入式开发。全球嵌入式软件市场年增长率超过12.5%,嵌入式系统带来的工业年产值达一万亿美无,未来三年嵌入式软件产业将保持40%以上的年复合增长率。
一个成熟的嵌入式工程师基本上要了解,底层开发,应用开发,当然这里又会包含很多很多,嵌入式系统的应用前景是非常广泛的。
 
 

 
工业嵌入式系统应用
 
基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、电网安全、电力系统、电网设备监测、数字机床、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。
 
工业设备是机电产品中最大的一类,在目前的工业控制设备中,工控机的使用非常广泛,这些工控机一般采用的是工业级的处理器和各种设备,其中以X86的MPU最多。工控的要求往往较高,需要各种各样的设备接口,除了进行实时控制,还须将设备状态,传感器的信息等在显示屏上实时显示。这些要求8位的单片机是无法满足的,以前多数使用16位的处理器,随着处理器快速的发展,目前32位、64位的处理器逐渐替代了16位处理器,进一步提升了系统性能。采用PC104总线的系统,体积小,稳定可靠,受到了很多用户的青睐。不过这些工控机采用的往往是DOS或者Windows系统,虽然具有嵌入式的特点,却不能称作纯粹的嵌入式系统。
 
另外在工业控制器和设备控制器方面,则是各种嵌入式处理器的天下。这些控制器往往采用16位以上的处理器,各种MCU,Arm、Mips、68K系列的处理器在控制器中占据核心地位。这些处理器上提供了丰富的接口总线资源,可以通过它们实现数据采集,数据处理,通讯以及显示(显示一般是连接LED或者LCD)。最近新推出32位RISC嵌入式控制器,就适用于工业控制,采用最先进的0.18微米CMOS嵌入式闪存处理技术,操作电压可以低至1.2伏,它还能降低25%到30%的制造成本,在工业领域中对最终用户而言是一套极具成本效益的解决方案。嵌入式技术在工业控制中显得尤其的重要,属于控制的核心环。
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