c嵌⼊式编程设计模式pdf_基于嵌⼊式架构的过程控制系统开
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嵌⼊式微处理器、嵌⼊式DSP、嵌⼊式⽚上系统SOC的飞速发展，使⽹络控制、IP视频监控、⽆线应⽤等技术⽇益向过程控制领域渗透。因此，基于嵌⼊式的过程控制应⽤技术已成为⽬前的热门技术，下⾯简要介绍相关技术。
1.嵌⼊式技术
嵌⼊式系统是指⽤千执⾏独⽴功能的专⽤计算机系统。它由微电⼦芯⽚(包括微处理器、定时器、序列发⽣器、控制器、储存器、传感器等⼀系列微电⼦芯⽚与器件)和嵌⼊在ROM、RAM和FLASH储存器中的微型操作系统、控制与应⽤软件开发来实现各种⾃动化处理任务的电⼦设备或装置组成。嵌⼊式系统的主要作⽤是实时控制、监视、管理、移动计算机数据处理等等，或辅助其他设备运转，完成各种⾃动化处理的任务。嵌⼊式系统的特点是：⾯向特定应⽤，为特定⽤户设计；以半导体技术、控制技术、计算机技术和通信技术为基础；强调硬件、软件的协同性和整合性，软件与硬件必须⾼效率设计，以满⾜系统对功能、成本、体积和功耗的要求。⽬前，嵌⼊式处理器的品种很多，它们可以分为如下⼏类。
1)嵌⼊式微处理器
嵌⼊式微处理器(embedded microprocessor unit，简称EMPU)采⽤增强型通⽤微处理器。通常⼯作于⽐较恶劣的环境，因此在⼯作温度、电磁兼容、可靠性⽅⾯要求较通⽤的标准微处理器⾼，具有体积⼩、重量轻、成本低、可靠性⾼等特点。
2)嵌⼊式微控制器
嵌⼊式微控制器(micro controller unit，简称MCU)⼜称单⽚机，它将整个计算机系统集成到⼀块芯⽚中。⼀般它以某种微处理器内核为核⼼，根据典型应⽤，在芯⽚内集成了ROM/EPROM、RAM、总线、看门狗、定时／计数器、串⾏⼝、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等必要的功能部件和外设。使单⽚机最⼤限度的和应⽤需求相匹配，降低整个系统的成本。
3)嵌⼊式DSP处理器
由于DSP处理器对系统结构和指令进⾏了特殊设计，使其特别适合数字信号处理。在数字旅伴、FFT、谱分析⽅⾯，DSP算法正⼤量进⼊嵌⼊式领域，DSP应⽤正从在通⽤单⽚机中以普通指令实现DSP功能过渡到采⽤嵌⼊式DSP处理器(embedded d屯italsignal processor，简称EDSP)。
4)嵌⼊式⽚上系统
随着EDI的推⼴和VLSI设计的普及，以及半导体⼯艺的迅速发展，可以在⼀块硅⽚上实现⼀个更为复
杂的系统，这就产⽣了嵌⼊式⽚上系统技术(system on chip，简称SOC)。各种通⽤处理器内核将作为SOC设计公司的标准库，和其他许多嵌⼊式系统外设⼀样，成为VLSI设计中⼀种标准的器件，⽤标准的VHDL、Verlog等硬件语⾔描述，存储在器件库中。⽤户只需定义出整个应⽤系统，仿真通过后就可以将设计图交付制作。这样，除了某些⽆法集成的器件外，整个嵌⼊式系统⼤部分可以集成到⼀块或者⼏块芯⽚中，对千减少整个应⽤系统体积和功耗，提⾼可靠性⾮常有利。
嵌⼊式操作系统是⼀种⽀持嵌⼊式系统应⽤的操作系统软件，它是嵌⼊式系统的重要组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接⼝、通信协议、图形界⾯、标准化浏览器等。与通⽤操作系统相⽐，嵌⼊式操作系统在系统实时⾼效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应⽤的专⽤性⽅⾯有很突出的特点。⼀般情况下，嵌⼊式操作系统可以分为实时操作系统和⾮实时操作系统，前者主要⾯向控制、通信等领域的⽤户，后者主要⾯向消费电⼦产品的⽤户。
2.嵌⼊式结构
⼀般嵌⼊式控制器结构如图所⽰，主要包括以太⽹控制器、串⾏接⼝、
USB等主要部分。
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