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機械控制系統嵌入式控制芯片研究論文
摘要：在現今工業(yè)生產(chǎn)中，芯片以及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)得到了較大的進(jìn)步，為產(chǎn)品生產(chǎn)的管理信息化以及過(guò)程自動(dòng)化提供了較為豐富的發(fā)展條件。在本文中，將就基于嵌入式控制芯片在機械控制系統的應用進(jìn)行一定的研究與分析。
關(guān)鍵詞：嵌入式控制芯片；機械控制系統；應用
1引言
在現今計算機技術(shù)、微電子技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，嵌入式芯片技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應用。近年來(lái)，嵌入式芯片已經(jīng)成為了機械控制發(fā)展中的一項重點(diǎn)內容，在汽車(chē)ABS、可視電話(huà)以及ATM等方面獲得了較為廣泛的應用。
2嵌入式芯片優(yōu)點(diǎn)
在現今通信以及工業(yè)發(fā)展中，嵌入式芯片的功能逐漸增強，且在重要性方面也獲得了更多的重視，其具有的優(yōu)點(diǎn)有：第一，結構可以擴展，能夠以較為迅速的方式在不同設備當中進(jìn)行應用，以車(chē)輛導航為例，正是因為其自身結構的可擴展性，則能夠在導航中隨時(shí)獲得車(chē)主的位置，具有十分迅速、便利的特征；第二，多任務(wù)能力，在多任務(wù)能力的保障下，嵌入式控制芯片能夠同時(shí)對安全防火、防盜系統以及自動(dòng)抄表等功能進(jìn)行實(shí)現。正是由于該種功能的支持，則能夠對以往需要人工進(jìn)行的抄表等任務(wù)進(jìn)行替代，在具有安全特征的同時(shí)也獲得了更高的工作準確性。
3在機械控制系統中的應用
同其他設備類(lèi)型相比來(lái)說(shuō)，數控設備是目前嵌入式芯片應用較為廣泛的設備類(lèi)型。在數控設備中，嵌入式控制器所使用的處理器為S3C43B0，芯片內核為64位的結構處理器。對于該種處理器而言，具有較低的功耗，一般情況下，非常適合應用在對于生產(chǎn)成本要求較高、且敏感程度較高的產(chǎn)品設計當中。在數控企業(yè)中，所具有的數控設備數量較多，且在生產(chǎn)中相互間具有數量較大的通信，對此，數控機控制系統則對分布式系統控制方案進(jìn)行了設計，而在該種情況下，PC則在方案中具有著(zhù)十分重要的意義。同時(shí)，對于這部分對嵌入式控制技術(shù)進(jìn)行應用的設備來(lái)說(shuō)，其在以以太網(wǎng)為協(xié)議的基礎上對遠程診斷以及監視等功能進(jìn)行了實(shí)現，在同互聯(lián)網(wǎng)接入的同時(shí)獲得了較大的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)支持。數控設備中，實(shí)現線(xiàn)速度的同步是對加工質(zhì)量進(jìn)行提升的關(guān)鍵內容。一般情況下，設備需要在控制芯片中的控制器對控制算法進(jìn)行實(shí)現。對于數控設備而言，由于其所應用的處理器為64位，對此，則能夠在嵌入式控制器中對該項功能進(jìn)行完成，且能夠在變頻器通信以及芯片監測方面進(jìn)行應用，以此對工作負擔進(jìn)行了較大的降低。同時(shí)，該類(lèi)型處理器在轉移性方面也具有較好的表現，能夠掛在總線(xiàn)上作為功能模塊進(jìn)行應用。
4技術(shù)發(fā)展要求
4.1信息化與網(wǎng)絡(luò )化
在現今帶寬以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷提升的情況下，以往功能較為單一的機械設備在功能上也具有著(zhù)更為多樣化的特點(diǎn)，且結構也向著(zhù)復雜的方向發(fā)展。在該種情況下，就需要芯片制造商能夠在芯片上對更多的功能進(jìn)行集成，軟件方面，則需要通過(guò)交叉開(kāi)發(fā)以及多任務(wù)編程技術(shù)的應用對功能的復雜性進(jìn)行控制，在對程序設計進(jìn)行簡(jiǎn)化的同時(shí)實(shí)現軟件質(zhì)量的保證。目前，Intel已經(jīng)多能夠對更多功能的芯片進(jìn)行了推出，能夠對具有較多功能的升級進(jìn)行滿(mǎn)足。同時(shí)，在該產(chǎn)品中，也對南橋、北橋以及處理器進(jìn)行了集成，能夠為客戶(hù)帶來(lái)更好的組合空間。
4.2網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)
在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的情況下，未來(lái)嵌入式芯片為了對互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求進(jìn)行滿(mǎn)足，就需要在硬件上對不同網(wǎng)絡(luò )的通信端口進(jìn)行提供。對于以往的單片機而言，其不能夠對網(wǎng)絡(luò )提供給支持，而在新一代嵌入式處理器中，則已經(jīng)對網(wǎng)絡(luò )接口進(jìn)行了集成，不僅能夠對基礎的TCP/IP協(xié)議進(jìn)行集成，且能夠對USB、IrDA以及CAN等功能進(jìn)行支持，且在支持更多功能的同時(shí)需要對物理層驅動(dòng)軟件以及通信組網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行提供。軟件方面，該芯片系統也對網(wǎng)絡(luò )模塊提供了支持，其通過(guò)在設備上Web瀏覽器的嵌入對不同類(lèi)型設備的上網(wǎng)需求進(jìn)行了較好的實(shí)現。
4.3精簡(jiǎn)系統內核
在嵌入式控制芯片的發(fā)展過(guò)程中，其軟硬件在未來(lái)將獲得更為緊密的結合。為了對生產(chǎn)成本進(jìn)行降低、減小功耗，則需要設計人員能夠對系統內核進(jìn)行盡可能的精簡(jiǎn)，在對支持系統功能軟硬件進(jìn)行保留的基礎上保證能夠在最低資源的情況下對功能進(jìn)行實(shí)現。對于該種情況，就需要設計人員能夠對自身的算法進(jìn)行不斷的改進(jìn)，在對最佳編程模型進(jìn)行應用的同時(shí)對編譯器的性能進(jìn)行不斷的更新以及優(yōu)化。同時(shí)，該種情況對于軟件開(kāi)發(fā)人員也具有了較高的要求，不僅需要保證其能夠具有較為豐富的知識，還需要能夠對嵌入式控制芯片技術(shù)方面的知識進(jìn)行掌握，以此在對生產(chǎn)成本以及功耗不斷降低的同時(shí)對產(chǎn)品的競爭能力進(jìn)行提升。
4.4增強融合
隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式控制芯片的種類(lèi)也變得較為多樣。而該種多樣性的存在，也會(huì )因此使研發(fā)人員感覺(jué)到存在一定的不方便。如果在OS2系統上對相應的應用程序進(jìn)行開(kāi)發(fā)，而現在想在OS3上進(jìn)行應用，則需要先對其進(jìn)行一定的移植。為了在今后發(fā)展的過(guò)程中對該種情況進(jìn)行避免，則需要逐漸向著(zhù)融合的方向發(fā)展，即建立起一個(gè)能夠對所有應用程序進(jìn)行融合的系統，通過(guò)融合性的提升增強芯片的應用性。
4.5豐富工具
在嵌入式控制芯片開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，同操作系統以及開(kāi)發(fā)工具間的支持是離不開(kāi)的。隨著(zhù)帶寬技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )信息內容也向著(zhù)更為豐富的方向發(fā)展，且在項目上也具有著(zhù)更為多樣化的表現。在此種情況下，為了能夠對嵌入式控制芯片的應用需求進(jìn)行滿(mǎn)足，設計人員不僅需要對具有更強功能的嵌入式處理器進(jìn)行應用，還需要通過(guò)交叉開(kāi)發(fā)以及多任務(wù)編程技術(shù)的應用對系統功能的復雜性進(jìn)行控制，以此在對應用程序進(jìn)行設計的同時(shí)縮短軟件的開(kāi)發(fā)周期。
5結束語(yǔ)
隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式控制芯片已經(jīng)在很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應用。在上文中，我們對基于嵌入式控制芯片在機械控制系統的應用進(jìn)行了一定的研究，具有較好的應用價(jià)值。
參考文獻：
[1]王劍平,張云生,張果,張晶.嵌入式控制狀態(tài)轉移的確定性實(shí)時(shí)語(yǔ)義[J].控制與決策.2014(01)：83-88.
[2]戴路,廖一鵬.儀表指針壓制嵌入式控制軟件設計[J].計算機時(shí)代.2013(02)：1-3.
[3]劉興華,曹云峰.一種模型驅動(dòng)的嵌入式控制軟件設計技術(shù)研究[J].系統仿真學(xué)報.2013(07)：1530-1534.
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