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【摘 要】在现代信息化飞速发展的今天,嵌入式系统与网络之间的联系越来越密切.嵌入式系统应用到机电控制中,能大幅度降低系统的成本和功能消耗,更重要的是机电系统的功能等到进一步的增加.和一般传统的控制系统相比,嵌入式系统的专业性更强,实时性更高,而且更加精简.这些优势,让嵌入式系统得到了广泛的应用.本文主要介绍嵌入式系统的特点及在机电控制中的应用研究展望.

【关 键 词】嵌入式系统机电控制特点

一、引言

美国的科学家在二十世纪九十年代就预测,在未来的十年内,嵌入式系统将是今后一项最伟大的发明之一.而现实,事实正如预测的一样,目前,嵌入式系统的研究及其在机电控制中的应用已经成了当前的研究热点,国际上的许多大牌公司已经投巨资进行嵌入式系统在机电控制中研究,现在已经研究出了有技术优势的嵌入式硬件平台和软件平台,为今后这方面的研究发展添加了强大的活力.现在

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二、嵌入式系统的简介

嵌入式系统一般来说就是利用计算机为基本的应用基础,是将计算机嵌入到一个特定的系统中.这个系统的软件和硬件可以裁剪,适用于应用系统,对其功能,成本,可靠性,功耗和体积有很严格要求.他作为一种特殊的计算机系统,可分为三个部分：

（1）硬件环境：是应用程序运行的包括嵌入式处理器和外围设备的硬件平台.（2）嵌入式操作系统：其功能是完成任务的调度和控制,具有相对不变形的特点.（3）嵌入式应用程序：是运用于操作系统之上,用操作系统提供的机制来完成特定的功能.

三、嵌入式系统的特点

近年来,科学家对嵌入式系统的应用研究的热情高涨的原因有很多方面,首先是现代芯片技术的飞速发展,信息时代的到来,具有很强的处理能力的芯片让集成多种接口变为了现实,很多的生产商将注意力集中于芯片的开发,不仅可以获取更多的经济利益,而且可以加快电子工程科学的发展.其次就是现在对产品的成本的考虑,使得嵌入式系统成为科学家争先研究的对象.

（一）系统内核小.因为嵌入式系统大多数情况下都是用在小型的电子装置上的,其系统资源相对来说是很有限的,因此它的内核要远小于其他传统的操作系统.

（二）专用性强.嵌入式系统的个性化非常的强,它的软件系统和硬件系统之间的结合非常的紧密,很多情况下都需要对硬件进行系统的移植,就是同样的品牌,同样系类的产品也要根据系统硬件的具体变化进行不断的修改和修正.同样,对于不同的任务,也要对系统有相应的更改,下载的程序编译要和系统相结合.

（三）系统精简.嵌入式系统和其他系统的区别就是一般没有像其他系统一样有应用软件和系统软件之间的明显区分,为了控制系统的成本,同时也为了实现操控系统的安全,嵌入式系统在他的功能设计和实现上没有复杂的要求.

（四）高实时性.高实时性是嵌入式系统的基本要求.为了提高速度,软件要求必须是固态存储；同时软件代码也要求具有高质量和高可靠性的特性.

(五)多任务的操作系统

嵌入式系统的应用程序能在芯片上直接运行,不需要操作系统.但用户必须自己选择RTOS开发平台来合理有效的调度多任务,利用系统资源,只有只有这样才能保证这个程序的实时性和可靠性,以此来保证产品的质量.

四、嵌入式微处理器的应用

目前市场中有很多嵌入式微处理器,种类繁多,而且功能各有特点.

嵌入式系统的领导者是Intel公司,旗下的代表产品有StrongARM,Xscale.作为国际芯片行业的龙头IBM公司也有自己的微处理器产品,如：PowerPC.Motorola的68K,以及韩国的三星公司也开发了嵌入式微处理器产品S3C4x系列.

基于ARM内核的英国ARM公司研发的嵌入式微处理器目前在市场上应用最为广泛,其中应用最广泛的就是以ARM主流的32RISC芯片广泛运用于以消费为导向的电子产品中,如在PDA、STB、DVD等广泛应用.同时还应用在比如机电产业、GPS系统、空中管制系统、矿物勘探测量系统等更加广泛的领域中,军用和民用的系统也应用其中.以ARM为嵌入式系统的核心应用芯片是目前市场的大方向.现在的各电子行业的领军企业都开始致力于开发自己的基于ARM的处理器产品,如NS,Ateml,Intel,Samsung,Philips,NEC,CirrusLogic等.

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ARM处理器的特点不仅是体积微小、功耗低,重要的是还能实现“低成本高性能”的商业化目标.现在的情况是,ARM是目前市场上嵌入式微处理器芯片的第一选择,他推出的嵌入式方案已经成为RISC的标志,稳稳地占据第一的位置.

五、总结

目前,嵌入式系统及其在机电控制中的应用已经成为当前科学界的研究热点,相信利用入式系统在机电控制中的可靠性,体积以及性价比等各个方面的优势,不久的将来,嵌入式系统就会被应用于各种机电控制中.嵌入式操作系统是在很多种不同软件硬件平台上发展起来的,现在随着嵌入式系统在信息系统中的广泛应用,嵌入式系统应用领域广泛,嵌入式系统与机动控制共同发展.对嵌入式系统的进一步研究将对开发和研究完善机电控制有着十分重要的意义,为以后的大规模工业化的应用奠定可靠的基础,并可以把人们的生活变得更加便利.

参考文献：

[1]綦声波,张承瑞,罗映.基于SOPC和量子框架的电控机械式变速器电控系统.《农业机械学报》.2011年10期

[2]作者：颜挺.基于嵌入式Liunx电脑绣花机系统的应用研究.控制理论与控制工程.太原理工大学.2008（学位年度）

作者简介：

徐诚（1984―）,男,汉族,江苏苏州市人,硕士研究生,工程师,研究方向：控制工程

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