嵌入式系统的主要应用.docx

《嵌入式系统的主要应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《嵌入式系统的主要应用.docx（11页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、嵌入式系统的主要应用嵌入式系统的主要应用_嵌入式系统技术应用领域网络转载导语：嵌入式系统是一种包括硬件和软件的完好的计算机系统，它的定义是：“嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为根底，并且软硬件可剪裁，适用于应用系统对功能、可靠性、本钱、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统的主要应用是一种包括硬件和软件的完好的计算机系统，它的定义是：“嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为根底，并且软硬件可剪裁，适用于应用系统对功能、可靠性、本钱、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统所用的计算机是嵌入到被控对象中的专用微处理器，但是功能比通用计算机专门化，具有通用计算机所不能具备

2、的针对某个方面十分设计的、适宜的运算速度、高可靠性和较低比拟本钱的专用计算机系统。的应用前景是非常广泛的，人们将会无时无处不接触到嵌入式产品，从家里的洗衣机、电冰箱，到作为交通工具的自行车、小汽车，到办公室里的远程会议系统等等。在家中、办公室、公共场所，人们可能会使用数十片甚至更多这样的嵌入式无线电芯片，将一些电子信息设备甚至电气设备构成无线网络；在车上、旅途中，人们利用这样的嵌入式无线电芯片可以实现远程办公、远程遥控，真正实现把网络随身携带。其应用领域可以包括：1交通治理：在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车效劳方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的挪动定位终

3、端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。2家庭智能治理系统：水、电、煤气表的远程自动抄表，平安防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更平安的性能。3.POS网络及电子商务：公共交通无接触智能卡发行系统，公共卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活。4.环境工程与自然：水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝平安，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。5.机器人：嵌入式芯

4、片的开展将使机器人在微型化，高智能方面上风更加明显，同时会大幅度降低机器人的价格，使其在工业领域和效劳领域获得更广泛的应用。6.工业控制：相对于其他的领域，机电产品可以讲是嵌入式系统应用最典型最广泛的领域之一。从最初的单片机到如今的工控机、SOC在各种机电产品中均有着宏大的市场。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，除了进展实时控制，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位的单片机是无法知足的，以前多数使用16位的处

5、理器，随着处理器快速的开展，目前32位、64位的处理器逐渐替换了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Windows系统，固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，那么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收集，数据处理，通讯以及显示显示一般是连接LED或LCD。最近飞利浦和ARM共同推出32位RISC

6、嵌入式控制器，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，操纵电压可以低至1.2伏，它还能降低25%到30%的制造本钱，在工业领域中对最终用户而言是一套极具本钱效益的解决方案。美国TERN工业控制器基于Am188/186ES、i386EX、NECV25、Am586ElanSC520，采用了SUPERTASK实时多任务内核，可应用于便携设备、无线控制设备、数据收集设备、工业控制与工业自动化设备以及其它需要控制处理的设备。7.家电行业是嵌入式应用的另一大行业。如今只有按钮、开关的电器显然已经不能知足人们的日常需求，具有用户界面，能远程控制，智能治理的电器是将来的开展趋势。据

7、IDG发布的统计数据说明，将来信息家电将会成长五至十倍。中国的传统家电厂商向信息家电过渡时，首先面临的挑战是核心操纵系统软件开发工作。硬件方面，进展智能信息控制并不是很高的要求，目前绝大多数嵌入式处理器都可以知足硬件要求，真正的难点是怎样使软件操纵系统容量小、稳定性高且易于开发。Linux核心可以起到很好的桥梁作用，作为一个跨平台的操纵系统，它可以支持二三十种CPU，而目前已有诸多家电业的芯片都开场做Linux的平台移植工作。1999年就登录中国的微软“维纳斯方案给了国人一个数字家庭的概念，引导各大家电厂商纷纷投入到这场革命中来，固然最终未能获得成功，却使信息家电深化人心。如今各大厂商仍然在努

8、力推出适用于新一代家电应用的芯片，英特尔公司已专为信息家电业研发了名为StrongARM的ARMCPU系列，这一系列CPU本身不象X86CPU需要整合不同的芯片组，它在一颗芯片中可以包括你所需要的各项功能，即硬件系统实现了SOC的概念。美商网虎公司已将全球最小的嵌入式操纵系统QUARK成功移植到StrongARM系列芯片上，这是第一次把Linux、图形界面和一些程序进展完好移植QUARK的内核只有143K，它将为信息家电提供功能强大的核心操纵系统。相信在不久的将来，数字智能家庭必将来到我们身边。这些应用中，可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言，除了开发出支持TCP/IP的嵌入式系统之

9、外，家电产品控制协议也需要制订和统一，这需要家电消费厂家来做。同样的道理，所有基于网络的远程控制器件都需要与嵌入式系统之间实现接口，然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以，开发和讨论嵌入式系统有着特别重要的意义。嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：工业控制：基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的开展，目前已经有大量的8、16、32位嵌入式微控制器在应用中，网络化是进步消费效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业经过控制、数字机床、电力系统、电网平安、电网设备监测、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位单片机。但是随着技术的开展，32

10、位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在将来几年内必将获得长足的开展。交通治理：在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车效劳方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的挪动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。信息家电：这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里，也可以通过线、网络进展远程控制。在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。家庭智能治理系统：水、电、煤气表的远程自动抄表，平安防火、防盗系统

11、，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更平安的性能。目前在效劳领域，如远程点菜器等已经表达了嵌入式系统的上风。POS网络及电子商务：公共交通无接触智能卡ContactlessSmartcard，CSC发行系统，公共卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活，到时手持一卡就可以行遍天下。环境工程与自然：水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝平安，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。机器人：嵌入式芯片的开展将使机器人在微型化，高智能方面上风更加明显，同时会大幅度降低机器人的

12、价格，使其在工业领域和效劳领域获得更广泛的应用。这些应用中，可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言，除了开发出支持TCP/IP的嵌入式系统之外，家电产品控制协议也需要制订和统一，这需要家电消费厂家来做。同样的道理，所有基于网络的远程控制器件都需要与嵌入式系统之间实现接口，然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以，开发和讨论嵌入式系统有着特别重要的意义。嵌入式系统在机电产品方面的应用相对于其他的领域，机电产品可以讲是嵌入式系统应用最典型最广泛的领域之一。从最初的单片机到如今的工控机、SOC在各种机电产品中均有着宏大的市场。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

13、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，除了进展实时控制，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位的单片机是无法知足的，以前多数使用16位的处理器，随着处理器快速的开展，目前32位、64位的处理器逐渐替换了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Windows系统，固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，那么是各种嵌入式处理器的天下。这些

14、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收集，数据处理，通讯以及显示显示一般是连接LED或LCD。最近飞利浦和ARM共同推出32位RISC嵌入式控制器，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，操纵电压可以低至1.2伏，它还能降低25%到30%的制造本钱，在工业领域中对最终用户而言是一套极具本钱效益的解决方案。美国TERN工业控制器基于Am188/186ES、i386EX、NECV25、Am586ElanSC520，采用了SUPERTASK实时多

15、任务内核，可应用于便携设备、无线控制设备、数据收集设备、工业控制与工业自动化设备以及其它需要控制处理的设备。家电行业是嵌入式应用的另一大行业，我们传统的电视，电冰箱当然其中也嵌有处理器，但是这些处理器只是在控制方面应用。而如今只有按钮、开关的电器显然已经不能知足人们的日常需求，具有用户界面，能远程控制，智能治理的电器是将来的开展趋势。据IDG发布的统计数据说明，将来信息家电将会成长五至十倍。中国的传统家电厂商向信息家电过渡时，首先面临的挑战是核心操纵系统软件开发工作。硬件方面，进展智能信息控制并不是很高的要求，目前绝大多数嵌入式处理器都可以知足硬件要求，真正的难点是怎样使软件操纵系统容量小、稳

16、定性高且易于开发。Linux核心可以起到很好的桥梁作用，作为一个跨平台的操纵系统，它可以支持二三十种CPU，而目前已有诸多家电业的芯片都开场做Linux的平台移植工作。1999年就登录中国的微软“维纳斯方案给了国人一个数字家庭的概念，引导各大家电厂商纷纷投入到这场革命中来，固然最终未能获得成功，却使信息家电深化人心。如今各大厂商仍然在努力推出适用于新一代家电应用的芯片，英特尔公司已专为信息家电业研发了名为StrongARM的ARMCPU系列，这一系列CPU本身不象X86CPU需要整合不同的芯片组，它在一颗芯片中可以包括你所需要的各项功能，即硬件系统实现了SOC的概念。美商网虎公司已将全球最小的

17、嵌入式操纵系统QUARK成功移植到StrongARM系列芯片上，这是第一次把Linux、图形界面和一些程序进展完好移植QUARK的内核只有143K，它将为信息家电提供功能强大的核心操纵系统。相信在不久的将来，数字智能家庭必将来到我们身边。机器人技术的开展从来就是与嵌入式系统的开展严密联络在一起的。最早的机器人技术是50年代MIT提出的数控技术，当时使用的还远未到达芯片程度，只是简单的与非门逻辑电路。之后由于处理器和智能控制理论的开展缓慢从50年代到70年代初期，机器人技术一直未能获得充分的开展。70年代中期之后，由于智能理论的开展和MCU出现，机器人逐渐成为研究热门，并且获得了长足的开展。近来

18、由于嵌入式处理器的高度开展，机器人从硬件到软件也呈现了新的开展趋势。例如火星车就是一个典型例子，这个价值10亿美金的技术高密集挪动机器人，采用的是美国风河公司的Vxworks嵌入式操纵系统，可以在不与地球联络的情况下自主工作。1997年美国发射的“索杰纳火星车带有机械手，可以收集火星上的各种地况，并且通过摄像头把火星上的图像发回地面指挥中心。这台火星车在火星上自主工作了3个月，充分表达了Vxworks系统的高可靠性。以索尼的机器狗为代表的智能机器宠物，可以仅仅使用8位的AVR，51单片机或16位的DSP来控制舵机，进展图像处理，就能制造出那些人见人爱的玩具，让我们不能不惊叹嵌入式处理器强大的功能。近来32位处理器，WindowsCE等32位嵌入式操纵系统的盛行，使得操控一个机器人只需要在手持PDA上获取远程机器人的信息，并且通过无线通讯控制机器人的运行，与传统的采用工控机相比，要轻巧便捷的多。随着嵌入式控制器越来越微型化、功能化，微型机器人、特种机器人等也将获得更大的开展机遇。0