探究嵌入式系統(tǒng)在地磅自動(dòng)化儀表中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)實(shí)現(xiàn)了較為長(zhǎng)足的進(jìn)步，嵌入式系統(tǒng)在自動(dòng)化儀表中的廣泛應(yīng)用就是這一進(jìn)步的最直觀體現(xiàn)，為此本文就嵌入式系統(tǒng)在地磅自動(dòng)化儀表中的應(yīng)用展開(kāi)了具體研究，希望這一研究能夠?yàn)橄嚓P(guān)從業(yè)人員帶來(lái)一定啟發(fā)。

1 前言

對(duì)于早已正式進(jìn)入信息時(shí)代的我國(guó)來(lái)說(shuō)，信息技術(shù)不僅已經(jīng)與我國(guó)民眾的工作、生活、娛樂(lè)等緊密連接的一起，其本身也已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技進(jìn)步的關(guān)鍵動(dòng)力。對(duì)于我國(guó)當(dāng)下的現(xiàn)代工業(yè)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化儀表本身屬于物質(zhì)化世界信息測(cè)量與控制的基礎(chǔ)手段和設(shè)備，由此可見(jiàn)自動(dòng)化儀表的重要性，而想要保證自動(dòng)化儀表較好完成自身工作，高性能的嵌入式微處理器就是其中關(guān)鍵，這就使得嵌入式系統(tǒng)本身為自動(dòng)化儀表的發(fā)展提供了重要支持。

2 嵌入式系統(tǒng)概述

為了較好完成本文就嵌入式系統(tǒng)展開(kāi)的相關(guān)研究，我們首先需要深入了解嵌入式系統(tǒng)。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料，筆者將嵌入式系統(tǒng)定義為以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一般來(lái)說(shuō)，嵌入式系統(tǒng)具備著可靠性較高、體積與功耗要求嚴(yán)格的特點(diǎn)。近年來(lái)我國(guó)嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了較為長(zhǎng)足的發(fā)展，而在這種發(fā)展中嵌入式系統(tǒng)也出現(xiàn)了基于單片機(jī)的 MCU、工業(yè)化單板機(jī)、以嵌入式處理器為核心的三類不同的發(fā)展方向。

2． 1 基于單片機(jī)的 MCU

對(duì)于基于單片機(jī)的 MCU 這類的嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，集成度較高、控制能力較為豐富是其具備的基本特點(diǎn)，這一特點(diǎn)源于其所使用的處理器，但這類基于單片機(jī)的 MCU 嵌入式系統(tǒng)也存在著存儲(chǔ)容量較小、系統(tǒng)資源有限的缺點(diǎn)，這使得基于單片機(jī)的 MCU 嵌入式系統(tǒng)往往功能并不是過(guò)于強(qiáng)大 。

2． 2 工業(yè)化單板機(jī)

除了基于單片機(jī)的 MCU 嵌入式系統(tǒng)外，工業(yè)化單板機(jī)也是當(dāng)下較為常見(jiàn)的嵌入式系統(tǒng)，小型化、模塊化、低功耗、高可靠性是工業(yè)化單板機(jī)這一嵌入式系統(tǒng)外具備的優(yōu)勢(shì)，但其本身也存在著靈活性不高的缺點(diǎn)，這一缺點(diǎn)主要源于其硬件裁剪環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題 。

2． 3 以嵌入式處理器為核心除了上述兩種嵌入式系統(tǒng)外，以嵌入式處理器為核心的嵌入

式系統(tǒng)在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域同樣較為常見(jiàn)，這類系統(tǒng)本身能夠?qū)崿F(xiàn)硬件的完全裁剪，這使得其本身?yè)碛兄h(yuǎn)勝于基于單片機(jī)的 MCU、工業(yè)化單板機(jī)嵌入式系統(tǒng)的功能優(yōu)勢(shì)，這一優(yōu)勢(shì)也使得其能夠較好滿足自動(dòng)化儀表的傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)算、顯示等功能需求，可以說(shuō)以嵌入式處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)本身具備著較為廣闊的發(fā)展前景 。

3 嵌入式系統(tǒng)在自動(dòng)化儀表中的常見(jiàn)應(yīng)用模式

結(jié)合上文內(nèi)容，我們較為全面的了解了嵌入式系統(tǒng)，而為了較好完成本文就嵌入式系統(tǒng)在自動(dòng)化儀表中應(yīng)用展開(kāi)的研究，筆者將在下文中對(duì)嵌入式系統(tǒng)在自動(dòng)化儀表中的常見(jiàn)應(yīng)用模式進(jìn)行具體論述，希望這一論述內(nèi)容能夠?yàn)橄嚓P(guān)從業(yè)者帶來(lái)一定啟發(fā)。

3． 1 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)

對(duì)于應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的自動(dòng)化儀表來(lái)說(shuō)，其本身?yè)碛兄喾N應(yīng)用模式，軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)就是一種較為典型且技術(shù)含量不高的模式之一。不同于傳統(tǒng)的儀器儀表設(shè)計(jì)順序，軟硬件協(xié)同這一嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)摒棄了以往獨(dú)立、分離的設(shè)計(jì)理念，而這種設(shè)計(jì)理念的變更則使得以往嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的修正困難、開(kāi)發(fā)周期延長(zhǎng)、開(kāi)發(fā)成本增加等問(wèn)題都將成為過(guò)去式，而由于軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)本身的功能驗(yàn)證，這就使得嵌入式系統(tǒng)的功能將實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)初衷與使用實(shí)際的完成一致 。

對(duì)于軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)功能規(guī)格說(shuō)明、軟硬件分解與設(shè)計(jì)、系統(tǒng)協(xié)同模式設(shè)計(jì)、軟硬件設(shè)計(jì)集成等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，自動(dòng)化儀表本身的設(shè)計(jì)成本將大大降低，其自身的實(shí)用性與可靠性也將實(shí)現(xiàn)明顯增強(qiáng)，自動(dòng)化儀表自然能夠在嵌入式系統(tǒng)的支持下更好為我國(guó)工業(yè)發(fā)展提供支持。

3． 2 高性能嵌入式處理器使用除了軟硬件協(xié)同這一嵌入式系統(tǒng)在自動(dòng)化儀表中的應(yīng)用模式

外，高性能嵌入式處理器在自動(dòng)化儀表中的應(yīng)用同樣是我國(guó)當(dāng)下工業(yè)領(lǐng)域的重要組成。在我國(guó)當(dāng)下的自動(dòng)化儀表發(fā)展中，多種嵌入式處理器同時(shí)存在的情況將長(zhǎng)期存在，但隨著我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的不斷快速發(fā)展嗎，我國(guó)工業(yè)發(fā)展對(duì)于自動(dòng)化儀表也提出了更高的需求，以往應(yīng)用 8 位或者 16 位的微控制器( 單片機(jī)) 的自動(dòng)化儀表早已不能滿足我國(guó)工業(yè)的發(fā)展需求，這就使得高性能嵌入式處理器的使用已經(jīng)成為我國(guó)自動(dòng)化儀表的必然發(fā)展方向，而這也將大大提高自動(dòng)化儀表本身的應(yīng)用效果 。

對(duì)于急需提升自身應(yīng)用效果的自動(dòng)化儀表來(lái)說(shuō)，以高位數(shù)據(jù)處理器為內(nèi)核同時(shí)集成多種功能是其的必然選擇之一，而具體的自動(dòng)化儀表使用者也能夠根據(jù)自身實(shí)際需求，在考慮功耗、體積、性能、價(jià)格等綜合因素的前提下選擇合適的高性能嵌入式處理器，而通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)的高級(jí)算法，也將保證自動(dòng)化儀表更好的為我國(guó)工業(yè)發(fā)展提供支持。

3． 3 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)除了上述兩種嵌入式系統(tǒng)在自動(dòng)化儀表中的應(yīng)用模式外，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)也是一種我國(guó)當(dāng)下較為常見(jiàn)的自動(dòng)化儀表嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用模式，由于這一應(yīng)用模式本身能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化儀表與互聯(lián)網(wǎng)的連接，這就使得這種自動(dòng)化儀表往往對(duì)其自身嵌入式系統(tǒng)的性能有著較高的要求，也只有具備大體積存儲(chǔ)器與較高運(yùn)算速度的嵌入式系統(tǒng)才能夠滿足這類自動(dòng)化儀表的使用需求。當(dāng)然，由于嵌入式系統(tǒng)本身在體積、預(yù)算等方面存在的限制，其自身的操作系統(tǒng)并不能實(shí)現(xiàn)無(wú)限提升，這就使得嵌入式微型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得以出現(xiàn)。對(duì)于嵌入式微型互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這一技術(shù)本身能夠?qū)⒆詣?dòng)化儀表變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)中的獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，這就將使得自動(dòng)化儀表具備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)報(bào)警等多種功能，而這些功能實(shí)現(xiàn)所需的嵌入式系統(tǒng)要求也將大大降低，由此自動(dòng)化儀表將實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集、分析與顯示。

4 結(jié)語(yǔ)

在筆者就嵌入式系統(tǒng)在自動(dòng)化儀表中應(yīng)用展開(kāi)的研究中，筆者詳細(xì)論述了嵌入式系統(tǒng)的概念，并對(duì)嵌入式系統(tǒng)在自動(dòng)化儀表中的三種常見(jiàn)應(yīng)用模式進(jìn)行了詳細(xì)論述，結(jié)合這一系列論述我們能夠認(rèn)識(shí)到嵌入式系統(tǒng)對(duì)于自動(dòng)化儀表的重要性。