嵌入式系統(tǒng)的應用及發(fā)展

1、嵌入式系統(tǒng)的應用與發(fā)展 前言前言 隨著隨著3c3c技術的快速技術的快速發(fā)展和發(fā)展和我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的加速，人結(jié)構(gòu)升級的加速，人們對設備越來越們對設備越來越高的高的應用需求已無法滿足應用需求已無法滿足當前和未來高性能的當前和未來高性能的應用與發(fā)展需求應用與發(fā)展需求。同。同時，激烈時，激烈的的市場競爭市場競爭和技術競爭，要求產(chǎn)和技術競爭，要求產(chǎn)品的開發(fā)周期越來越品的開發(fā)周期越來越短，顯然，嵌入式系短，顯然，嵌入式系統(tǒng)的軟、統(tǒng)的軟、硬件技術硬件技術和和開發(fā)手段，正日益受開發(fā)手段，正日益受到重視，成為各領域到重視，成為各領域技術創(chuàng)新的重要基礎。技術創(chuàng)新的重要基礎。什么是嵌入式系統(tǒng) 關于

2、嵌入式系統(tǒng)的定義，一般認為嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)的組成 由以由以CPUCPU為核心的硬件環(huán)境包括儲存器、通為核心的硬件環(huán)境包括儲存器、通訊接口（如串口、網(wǎng)絡等）、基本輸入輸訊接口（如串口、網(wǎng)絡等）、基本輸入輸出、專用硬件。出、專用硬件。 嵌入式操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)。 應用軟件系統(tǒng)應用軟件系統(tǒng) 三部分組成。三部分組成。嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點(1)可裝卸性。開放性、可伸縮性的體系結(jié)構(gòu)。(2)強實時性?？捎糜诟鞣N設備控制當中。(3)統(tǒng)一的接口。提供各種設備驅(qū)動接

3、口.(4)操作方便、簡單、提供友好的圖形GUI,圖形界面,易學易用.嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點(5)提供強大的網(wǎng)絡功能，支持TCP/IP協(xié)議及其它協(xié)議，提供TCP/UDP/IP/PPP協(xié)議支持及統(tǒng)一的MAC訪問層接口，為各種移動計算設備預留接口.(6) 穩(wěn)定性強。(7)固化代碼。在嵌入系統(tǒng)中，嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件被固化在嵌入式系統(tǒng)計算機的ROM中。輔助存儲器在嵌入式系統(tǒng)中很少使用.(8)更好的硬件適應性，既具有良好的移植性.操作系統(tǒng)的重要性 計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。 操作系統(tǒng)屬于系統(tǒng)軟件部分，也是系統(tǒng)軟件的核心部分。 操作系統(tǒng)將計算機系統(tǒng)中所有軟硬件資源有機地管理起來為用戶服務。 應 用

4、軟 件 系 統(tǒng) 軟 件 計 算 機 硬 件 計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)嵌入式操作系統(tǒng)一些常見的嵌入式操作系統(tǒng)一些常見的嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)概述嵌入式操作系統(tǒng)可以統(tǒng)稱為應用在嵌入式系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，它具有一般操作系統(tǒng)的功能，同時具有嵌入式軟件的特點，主要有：可固化 可配置、可剪裁 獨立的板級支持包，可修改 不同的CPU有不同的版本 應用的開發(fā)需要有集成的交叉開發(fā)工具嵌入式操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)目前嵌入式操作系統(tǒng)主要采用分層和模塊化相結(jié)合的結(jié)構(gòu)或微內(nèi)核結(jié)構(gòu)。分層和模塊化結(jié)合的結(jié)構(gòu)將操作系統(tǒng)分為硬件無關層、硬件抽象層和硬件相關層，每層再劃分功能模塊。這樣移植工作便集中在硬件相關層，與其余兩層無關，功能的伸縮

5、則集中在模塊上，從而確保其具有良好的可移植性和可伸縮性。而采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，則可利用其可伸縮的特點適應硬件的發(fā)展，便于擴展。 嵌入式操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)應用程序應用程序任務管理任務管理硬硬 件件用戶擴展處理用戶擴展處理調(diào)度管理調(diào)度管理硬件抽象層硬件抽象層應用編程接口應用編程接口內(nèi)存管理內(nèi)存管理中斷管理中斷管理時鐘時鐘/ /定時器管理定時器管理I/OI/O管理管理出錯處理出錯處理同步、通信管理（消息隊列，信號量，事件，同步、通信管理（消息隊列，信號量，事件，異步信號異步信號) )）DeltaCORE的體系結(jié)構(gòu)：層次模塊結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)：層次模塊結(jié)構(gòu)分分層層次次模模塊塊化化嵌入式操作系統(tǒng)的組成嵌入式操作系

6、嵌入式操作系統(tǒng)統(tǒng)嵌入式內(nèi)核嵌入式內(nèi)核嵌入式嵌入式TCP/IP網(wǎng)絡系統(tǒng)網(wǎng)絡系統(tǒng)嵌入式文件系嵌入式文件系統(tǒng)統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)分類從應用領域來分面向信息家電的嵌入式操作系統(tǒng)面向智能手機的嵌入式操作系統(tǒng)，如SymbianOS、MS Mobile OS、PalmOS、Embedded Linux等面向汽車電子的嵌入式操作系統(tǒng) 面向工業(yè)控制的嵌入式操作系統(tǒng) .從實時性的角度來分從實時性的角度來分嵌入式實時操作系統(tǒng)：具有強實時特點，嵌入式實時操作系統(tǒng)：具有強實時特點，如如VxWorks、QNX、Nuclear、OSE、DeltaOS、各種、各種ITRON OS等。等。非實時嵌入式操作系統(tǒng)：一般只具有弱實非實時

7、嵌入式操作系統(tǒng)：一般只具有弱實時特點，如時特點，如WinCE、版本眾多的嵌入式、版本眾多的嵌入式Linux、PalmOS等。等。從嵌入式系統(tǒng)的商業(yè)模式來分類從嵌入式系統(tǒng)的商業(yè)模式來分類商用型：功能穩(wěn)定、可靠，有完善的商用型：功能穩(wěn)定、可靠，有完善的技術支持和售后服務，技術支持和售后服務，開發(fā)費用+版稅。開源型：開放源碼，只收服務費，沒開源型：開放源碼，只收服務費，沒有版稅。有版稅。 如如Embedded linux，RTEMS，eCOS。操作系統(tǒng)的分類與發(fā)展操作系統(tǒng)的分類與發(fā)展 操作系統(tǒng)發(fā)展過程中出現(xiàn)多種類別，以下主要了解批處理操操作系統(tǒng)發(fā)展過程中出現(xiàn)多種類別，以下主要了解批處理操作系統(tǒng)、分時

8、操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)等作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)等1 1單道批處理系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)用戶一次可以提交多個作業(yè)，但負責調(diào)度作業(yè)的監(jiān)督程序每次只向內(nèi)存調(diào)入一個作業(yè)，系統(tǒng)一次也只處理一個作業(yè)，處理完一個作業(yè)后，再調(diào)入下一個作業(yè)進行處理，直到這批作業(yè)全部完成。如DOS操作系統(tǒng)（AUTOEXEC.BAT） 2 2多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)在內(nèi)存同時保存多個作業(yè)，CPU以交替的方式處理各個作業(yè)。 CPU保持忙碌狀態(tài)，提高了CPU的利用率。 內(nèi)存中可以同時保持多個程序并發(fā)執(zhí)行。 CPU運行某個程序的同時，I/O設備可以處理其它程序的輸入輸出任務，提高了I/O設備的利用率。 多道批處理：無交互；作

9、業(yè)排隊，依次處理，多道批處理：無交互；作業(yè)排隊，依次處理，周期較長周期較長, ,無法確定執(zhí)行時間無法確定執(zhí)行時間; ; 3 3分時系統(tǒng)分時系統(tǒng) 內(nèi)存中保持多個用戶的多個作業(yè)，系統(tǒng)內(nèi)部的操作系統(tǒng)負責協(xié)調(diào)多個用戶分享CPU。 采用“時間片輪轉(zhuǎn)”方式分配CPU，所有用戶輪流獨立使用一個時間片（Time Slice，一般取100毫秒或更?。r間的CPU。 協(xié)調(diào)多路終端用戶同時使用計算機系統(tǒng)，各個用戶共享系統(tǒng)的資源。 用戶與計算機以交互方式工作并在可以接受的時間內(nèi)將得到響應。分時系統(tǒng)具有多路性、獨立性、交互性交互性和及時性特點。如Windows,unix,既可以打印,又可以做其他事情。4 4實時操作系統(tǒng)

10、實時操作系統(tǒng) 與其它系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別在于必須“實時實時”響應請求，并在確確定定的時間內(nèi)完成處理。分時操作系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)同時可以有多個程序運行，把分時操作系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)同時可以有多個程序運行，把CPUCPU的時間分按順序分成若干片，每個時間片內(nèi)執(zhí)行的時間分按順序分成若干片，每個時間片內(nèi)執(zhí)行不同的程序，如不同的程序，如UNIXUNIX、WindowsWindows；實時操作系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)有多個程序運行，每個程序有實時操作系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)有多個程序運行，每個程序有不同的優(yōu)先級，只有最高優(yōu)先級的任務才能占有不同的優(yōu)先級，只有最高優(yōu)先級的任務才能占有CPUCPU的控制權。的控制權。實時系統(tǒng)與分時系統(tǒng)比較：實時系統(tǒng)與

11、分時系統(tǒng)比較：1）實時控制系統(tǒng)的控制對象所要求的開始截止時間或完成截止時間為毫秒、甚至低于100微秒，而分時系統(tǒng)的響應時間只需在用戶的接受范圍之內(nèi)。2）實時系統(tǒng)的交互能力要求不高，只限于一些特定專用服務，而分時系統(tǒng)的用戶可以向系統(tǒng)提交數(shù)據(jù)處理、共享資源等多種服務請求。3）實時系統(tǒng)一般應用在一些特殊的、專用的方面，較之分時系統(tǒng)要求更高的安全性和可靠性。 實時操作系統(tǒng) 早期嵌入式系統(tǒng)幾乎用于控制，或多或少都有實時的要 求。 嵌入式操作系統(tǒng)=實時操作系統(tǒng) 近年 1、手持式計算機和掌上電腦，非實時系統(tǒng)。 2、CPU速度提高，一些原先認為是“實時”的，現(xiàn)在比較普遍，以前需要在“實時操作系統(tǒng)”上實現(xiàn)的，現(xiàn)

12、在常規(guī)的操作系統(tǒng)上也能實現(xiàn)。 嵌入式操作系統(tǒng) 實時操作系統(tǒng) 嵌入式操作系統(tǒng) 使用實時操作系統(tǒng)的必要性嵌入式實時操作系統(tǒng)在目前的嵌入式應用中用得越來越廣泛，尤其在功能復雜、系統(tǒng)龐大的應用中顯得愈來愈重要。在嵌入式應用中，只有把CPU嵌入到系統(tǒng)中，同時又把操作系統(tǒng)嵌入進去，才是真正的計算機嵌入式應用。使用實時操作系統(tǒng)主要有以下幾個因素：嵌入式實時操作系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的可靠性。 提高了開發(fā)效率，縮短了開發(fā)周期。 嵌入式實時操作系統(tǒng)充分發(fā)揮了32位CPU的多任務潛力。 嵌入式操作系統(tǒng) 實時操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點：在嵌入式實時操作系統(tǒng)環(huán)境下開發(fā)實時應用程序使程序的設計和擴展變得容易，不需要大的改動就可以增加新的

13、功能。通過將應用程序分割成若干獨立的任務模塊，使應用程序的設計過程大為簡化；而且對實時性要求苛刻的事件都得到了快速、可靠的處理。通過有效的系統(tǒng)服務，嵌入式實時操作系統(tǒng)使得系統(tǒng)資源得到更好的利用。：使用嵌入式實時操作系統(tǒng)還需要額外的ROM/RAM開銷，25%的CPU額外負荷，以及內(nèi)核的費用。 發(fā)展歷程嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程 縱觀嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程，大致經(jīng)歷了以下四個階段： 一、 無操作系統(tǒng)階段 二、 簡單操作系統(tǒng)階段 三、 實時操作系統(tǒng)階段 四、 面向Internet階段無操作系統(tǒng)階段嵌入式系統(tǒng)最初的應用是基于單片機的，大多以可編程控制器嵌入式系統(tǒng)最初的應用是基于單片機的，大多以可編程控制器的形

14、式出現(xiàn)，具有監(jiān)測、伺服、設備指示等功能的形式出現(xiàn)，具有監(jiān)測、伺服、設備指示等功能通常應用于各通常應用于各類工業(yè)控制和飛機、導彈等武器裝備中，一般沒有操作系統(tǒng)的類工業(yè)控制和飛機、導彈等武器裝備中，一般沒有操作系統(tǒng)的支持，只能通過匯編語言對系統(tǒng)進行直接控制，運行結(jié)束后再支持，只能通過匯編語言對系統(tǒng)進行直接控制，運行結(jié)束后再清除內(nèi)存。這些裝置雖然已經(jīng)初步具備了嵌入式的應用特點，清除內(nèi)存。這些裝置雖然已經(jīng)初步具備了嵌入式的應用特點，但僅僅只是使用但僅僅只是使用8 8位的位的CPUCPU芯片來執(zhí)行一些單線程的程序，因此芯片來執(zhí)行一些單線程的程序，因此嚴格地說還談不上嚴格地說還談不上系統(tǒng)系統(tǒng)的概念。的概念

15、。這一階段嵌入式系統(tǒng)的主要特點是：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能相對單一，這一階段嵌入式系統(tǒng)的主要特點是：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能相對單一，處理效率較低，存儲容量較小，幾乎沒有用戶接口。由于這種處理效率較低，存儲容量較小，幾乎沒有用戶接口。由于這種嵌入式系統(tǒng)使用簡便、價格低廉，因而曾經(jīng)在工業(yè)控制領域中嵌入式系統(tǒng)使用簡便、價格低廉，因而曾經(jīng)在工業(yè)控制領域中得到了非常廣泛的應用，但卻無法滿足現(xiàn)今對執(zhí)行效率、存儲得到了非常廣泛的應用，但卻無法滿足現(xiàn)今對執(zhí)行效率、存儲容量都有較高要求的信息家電等場合的需要。容量都有較高要求的信息家電等場合的需要。簡單操作系統(tǒng)階段 2020世紀世紀8080年代，隨著微電子工藝水平的提年代，隨著微

16、電子工藝水平的提高，高，IcIc制造商開始把嵌入式應用中所需要制造商開始把嵌入式應用中所需要的微處理器、的微處理器、I IO O接口、串行接口以及接口、串行接口以及RAMRAM、ROMROM等部件統(tǒng)統(tǒng)集成到一片等部件統(tǒng)統(tǒng)集成到一片VLSIVLSI中，制造出中，制造出面向面向I I0 0設計的微控制器，并一舉成為嵌設計的微控制器，并一舉成為嵌入式系統(tǒng)領域中異軍突起的新秀。與此同入式系統(tǒng)領域中異軍突起的新秀。與此同時，嵌入式系統(tǒng)的程序員也開始基于一些時，嵌入式系統(tǒng)的程序員也開始基于一些簡單的操作系統(tǒng)簡單的操作系統(tǒng)開發(fā)嵌入式應用軟件，大開發(fā)嵌入式應用軟件，大大縮短了開發(fā)周期、提高了開發(fā)效率。大縮短了

17、開發(fā)周期、提高了開發(fā)效率。實時操作系統(tǒng)階段 20世紀9O年代，在分布控制、柔性制造、數(shù)字化通信和信息家電等巨大需求的牽引下，嵌入式系統(tǒng)進一步飛速發(fā)展，而面向?qū)崟r信號處理算法的DSP產(chǎn)品則向著高速度、高精度、低功耗的方向發(fā)展。隨著硬件實時性要求的提高，嵌入式系統(tǒng)的軟件規(guī)模也不斷擴大，逐漸形成了實時多任務操作系統(tǒng)(RTOS)，并開始成為嵌入式系統(tǒng)的主流。 這一階段嵌入式系統(tǒng)的主要特點是：操作系統(tǒng)的實時性得到了很大改善，已經(jīng)能夠運行在各種不同類型的微處理器上，具有高度的模塊化和擴展性。此時的嵌入式操作系統(tǒng)已經(jīng)具備了文件和目錄管理、設備管理、多任務、網(wǎng)絡、圖形用戶界面(GUI)等功能，并提供了大量的應

18、用程序接口(API)，從而使得應用軟件的開發(fā)變得更加簡單。面向Internet階段 21世紀無疑將是一個網(wǎng)絡的時代，將嵌入式系統(tǒng)應用到各種網(wǎng)絡環(huán)境中去的呼聲自然也越來越高。信息時代和數(shù)字時代的到來，為嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展帶來了巨大的機遇，同時也對嵌入式系統(tǒng)廠商提出了新的挑戰(zhàn)。目前，嵌入式技術與Internet技術的結(jié)合正在推動著嵌入式技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的研究和應用產(chǎn)生了如下新的顯著變化：面向Internet階段 新的微處理器層出不窮，嵌入式操作系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)的設計更加便于移植，能夠在短時間內(nèi)支持更多的微處理器。 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)成了一項系統(tǒng)工程，開發(fā)廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統(tǒng)本身，同時還

19、要提供強大的硬件開發(fā)工具和軟件支持包。 各類嵌入式Linux操作系統(tǒng)迅速發(fā)展，由于具有源代碼開放、系統(tǒng)內(nèi)核小、執(zhí)行效率高、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)完整等特點，很適合信息家電等嵌入式系統(tǒng)的需要.面向Internet階段 網(wǎng)絡化、信息化的要求隨著Internet技術的成熟和帶寬的提高而日益突出，以往功能單一的設備如電話、手機、冰箱、微波爐等功能不再單一，結(jié)構(gòu)變得更加復雜，網(wǎng)絡互聯(lián)成為必然趨勢。 精簡系統(tǒng)內(nèi)核，優(yōu)化關鍵算法，降低功耗和軟硬件成本。 提供更加友好的多媒體人機交互界面。應用領域嵌入式系統(tǒng)的應用領域 嵌入式系統(tǒng)技術具有非常廣闊的應用前景，其應用領域可以包括： 1工業(yè)控制 2交通管理 3信息家電 4家庭智能

20、管理系統(tǒng) 5POS網(wǎng)絡及電子商務 6環(huán)境工程與自然 7國防航空與人工智能工業(yè)控制 基于嵌入式芯片的工業(yè)自動化設備將獲得長足的發(fā)展，目前已經(jīng)有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在應用中，網(wǎng)絡化是提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、減少人力資源主要途徑，如工業(yè)過程控制、數(shù)字機床、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)安全、電網(wǎng)設備監(jiān)測、石油化工系統(tǒng)。就傳統(tǒng)的工業(yè)控制產(chǎn)品而言，低端型采用的往往是位單片機。但是隨著技術的發(fā)展，32位、64位的處理器逐漸成為工業(yè)控制設備的核心，在未來幾年內(nèi)必將獲得長足的發(fā)展。 交通管理 在車輛導航、流量控制、信息監(jiān)測與汽車服務方面，嵌入式系統(tǒng)技術已經(jīng)獲得了廣泛的應用，內(nèi)嵌GPS模塊，GSM模塊的移動定

21、位終端早已在各種運輸行業(yè)獲得了成功的使用。目前GPS設備已經(jīng)從尖端產(chǎn)品進入了普通百姓的家庭，只需輕輕一點，就可以將你的位置分享給朋友。信息家電 這將稱為嵌入式系統(tǒng)最大的應用領域，冰箱、空調(diào)等的網(wǎng)絡化、智能化將引領人們的生活步入一個嶄新的空間。即使你不在家里，也可以通過電話線、網(wǎng)絡進行遠程控制。在這些設備中，嵌入式系統(tǒng)將大有用武之地。 家庭智能管理系統(tǒng) 水、電、煤氣表的遠程自動抄表，安全防火、防盜系統(tǒng)，其中嵌有的專用控制芯片將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢查，并實現(xiàn)更高，更準確和更安全的性能。目前在服務領域，如遠程點菜器等已經(jīng)體現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢。POS網(wǎng)絡及電子商務 公共交通無接觸智能卡(Contactl

22、ess Smartcard, CSC)發(fā)行系統(tǒng)，公共電話卡發(fā)行系統(tǒng)，自動售貨機，各種智能ATM終端將全面走入人們的生活，到時手持一卡就可以行遍天下。環(huán)境工程與自然 水文資料實時監(jiān)測，防洪體系及水土質(zhì)量監(jiān)測、堤壩安全，地震監(jiān)測網(wǎng)，實時氣象信息網(wǎng)，水源和空氣污染監(jiān)測。在很多環(huán)境惡劣，地況復雜的地區(qū)，嵌入式系統(tǒng)將實現(xiàn)無人監(jiān)測。國防航空與人工智能 嵌入式芯片的發(fā)展將使機器人在微型化，高智能方面優(yōu)勢更加明顯，同時會大幅度降低機器人的價格，使其在工業(yè)領域和服務領域獲得更廣泛的應用。發(fā)展前景發(fā)展前景 嵌入式控制器的應用幾乎無處不在嵌入式控制器的應用幾乎無處不在: :移動電移動電話、家用電器、汽車話、家用電器

23、、汽車無不有它的蹤影無不有它的蹤影。 嵌入嵌入控制器因其體積小、可靠性高、功能控制器因其體積小、可靠性高、功能強、靈活方便等許多優(yōu)點強、靈活方便等許多優(yōu)點, ,其應用已深入到其應用已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、國防、科研以及日常工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、國防、科研以及日常生活等各個領域生活等各個領域, ,對各行各業(yè)的技術改造、對各行各業(yè)的技術改造、產(chǎn)品更新?lián)Q代、加速自動化化進程、提高產(chǎn)品更新?lián)Q代、加速自動化化進程、提高生產(chǎn)率等方面起到了極其重要的推動作用。生產(chǎn)率等方面起到了極其重要的推動作用。發(fā)展前景 嵌入式計算機在應用數(shù)量上遠遠超過了各嵌入式計算機在應用數(shù)量上遠遠超過了各種通用計算機種通用計算機, ,一

24、臺通用計算機的外部設備一臺通用計算機的外部設備中就包含了中就包含了5 - 10 5 - 10 個嵌入式微處理器。在個嵌入式微處理器。在制造工業(yè)、過程控制、網(wǎng)絡、通訊、儀器、制造工業(yè)、過程控制、網(wǎng)絡、通訊、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備、備、消費消費類產(chǎn)品等方面均是嵌入式計算機類產(chǎn)品等方面均是嵌入式計算機的應用領域。的應用領域。發(fā)展前景 嵌入式系統(tǒng)工業(yè)是專用計算機工業(yè)嵌入式系統(tǒng)工業(yè)是專用計算機工業(yè), ,其目的其目的就是要把一切變得更簡單、更方便、更普就是要把一切變得更簡單、更方便、更普遍、更適用遍、更適用; ;通用計算機的發(fā)展變?yōu)楣δ茈娡ㄓ糜嬎銠C

25、的發(fā)展變?yōu)楣δ茈娔X腦, ,普遍進入社會普遍進入社會, ,嵌入式計算機發(fā)展的目嵌入式計算機發(fā)展的目標是專用電腦標是專用電腦, ,實現(xiàn)實現(xiàn)“普遍化計算普遍化計算”, ,因此因此可以稱嵌入式智能芯片是構(gòu)成未來可以稱嵌入式智能芯片是構(gòu)成未來世界世界的的“數(shù)字基因數(shù)字基因”。正如我國資深嵌入式系統(tǒng)。正如我國資深嵌入式系統(tǒng)專家專家沈緒榜院士的預言沈緒榜院士的預言, “, “未來十年將未來十年將會產(chǎn)生頭大小、具有超過一億次運算能力會產(chǎn)生頭大小、具有超過一億次運算能力的嵌入式智能芯片的嵌入式智能芯片”, ,將為我們提供無限的將為我們提供無限的創(chuàng)造空間。創(chuàng)造空間。實際應用案例簡介太陽能自平衡尾油梁太陽能自平衡尾油梁案例背景案例背景 英東采油廠抽油英東采油廠抽油機機電機采用變頻器調(diào)速電機采用變頻器調(diào)速控制，控制，抽油機沖次調(diào)節(jié)抽油機沖次調(diào)節(jié)頻繁，工礦變化大，造頻繁，工礦變化大，造成抽油機的懸點載荷變成抽油機的懸點載荷變化頻繁，抽油機長期處化頻繁，抽油機長期處于過平衡或欠平衡狀態(tài)，于過平衡或欠平衡狀態(tài)，需要頻繁調(diào)整平衡，而需要頻繁調(diào)整平衡