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1嵌入式控制芯片的應用價值

時代在發(fā)展，科技在進步，為嵌入式控制芯片技術(shù)的發(fā)展提供了更加廣闊的空間。至今，嵌入式控制芯片技術(shù)的研發(fā)應用至今已有幾十年的時間，其重要性越發(fā)受到社會各領(lǐng)域的重視，特別是近年來機械自動化系統(tǒng)的應用普及，將嵌入式控制芯片的應用帶入到全新的發(fā)展階段，其應用價值也越發(fā)顯現(xiàn)，主要體現(xiàn)在：1.1處理器結(jié)構(gòu)特點。嵌入式控制芯片處理器和其他設(shè)備的處理器間存在較大的差異，這種處理器的結(jié)構(gòu)會隨著設(shè)備的差異而進行自主調(diào)整，而且非?？焖俜奖恪．斍?，嵌入式控制芯片技術(shù)在汽車導航、信息監(jiān)控等的應用中非常受歡迎，特別是在汽車導航的應用中，使用者能隨時隨地了解自己所處的地理位置，不但快速，而且精準，有效消除了外地人身處陌生城市時的迷路尷尬。1.2信息存儲量巨大，安全。嵌入式控制芯片技術(shù)的優(yōu)勢除了對信息有一定的安全保障外，還在于其信息的存儲量巨大。在我們的生活周邊，較為常見的公交卡和自動取款機等所采用的均為這種技術(shù)，以自動取款機為例，在取款中我們可以通過刷卡的方式取款，非常的便捷，而且對個人信息和財產(chǎn)安全也起到了一定的保護作用，在現(xiàn)實生產(chǎn)生活中具有非常好的應用價值。1.3專用性強。嵌入式控制芯片系統(tǒng)中，對各項軟硬件的結(jié)合度要求非常高，也就是說，一旦在具體應用中對系統(tǒng)做出了調(diào)整，則要求對系統(tǒng)內(nèi)的硬件系統(tǒng)也做出相應的調(diào)整，就算是同一類型的芯片，當系統(tǒng)做出調(diào)整時，也必須對其內(nèi)部的硬件系統(tǒng)進行相應的調(diào)整，在具體應用中應注意區(qū)分硬件專業(yè)性強的特點與普通軟件升級間的不同。1.4特定性。在對嵌入式控制芯片的改進過程中，它本身不具有自我開發(fā)能力，目標市場的用戶也不具有對芯片進行自主改進的權(quán)力，這也就意味著在對嵌入式控制芯片進行進行開發(fā)和改進的過程中，都需要有特定的工具和場所才能完成。在其開發(fā)過程中，離不開主機和目標機的操作，其中，在程序的開發(fā)中需要用到主機，程序開發(fā)完之后的執(zhí)行階段，需要目標機來實現(xiàn)，在整個開發(fā)過程中，用同時用到主機和目標機的交替應用。1.5可裁剪性強。前述中可知，嵌入式控制芯片具有非常強的專業(yè)性，這一特點在彰顯其應用優(yōu)勢的同時也顯現(xiàn)出一定的不足，其中給消費者造成不便的問題非常突出，為消除這一問題，要求嵌入式控制芯片技術(shù)的供應商應盡可能多的供應更多的軟硬件，以滿足不同消費者的多樣化應用需求，這種做法一方面會提升消費者的滿足感，另一方面也會無形中增加供應商的成本支出。為實現(xiàn)對功能提升且成本不增加的目標，研發(fā)人員將嵌入式控制芯片技術(shù)的硬件系統(tǒng)和操作系統(tǒng)設(shè)計成了可剪裁式靈活系統(tǒng)，這種研發(fā)創(chuàng)新在滿足雙方利益需求的同時，也維護了兩者利益的平衡，同時也打開了嵌入式控制芯片系統(tǒng)應用的新空間。

2嵌入式控制芯片在機械設(shè)備自動化系統(tǒng)中的應用

2.1在通信方面的應用。以藍牙技術(shù)的使用和發(fā)明為例。在常見的電子設(shè)備中，我們經(jīng)常用到的是短距離的有線連接方法，藍牙技術(shù)的出現(xiàn)成功實現(xiàn)了無線數(shù)據(jù)網(wǎng)的連接。在其應用中，以語音傳輸為例，在具體應用中具有成本低、距離短的特點。即利用藍牙技術(shù)實現(xiàn)了將設(shè)備與多個微微網(wǎng)進行連接的功能，從而形成了分散式網(wǎng)絡(luò)，在訊設(shè)備之間建立起連接關(guān)系，連接速度非?？?。總結(jié)發(fā)現(xiàn)，藍牙技術(shù)的特點是應用段分組和快跳頻技術(shù)，有效降低了同頻干擾現(xiàn)象，使音頻傳輸速率變強。并通過糾錯編碼技術(shù)和FM調(diào)制，有效減少了遠距離傳輸過程中噪音對信號的干擾，降低了設(shè)備的復雜性。2.2在現(xiàn)場總線技術(shù)中的應用?，F(xiàn)場總線作為一種低成本網(wǎng)絡(luò)類型，在機械設(shè)備自動化領(lǐng)域的應用非常普遍，通過微處理芯片的應用有效實現(xiàn)了數(shù)字化設(shè)備的完全分散控制，并將現(xiàn)場分散的測量和控制設(shè)備的各個單點當成了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，通過總線連接的方式完成對現(xiàn)場的系統(tǒng)控制。這些應用成果的取得離不開自動化控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應用，并形成了新的網(wǎng)絡(luò)集成式的分布控制系統(tǒng)，在提升了系統(tǒng)的標準化的同時，也提升了系統(tǒng)的開放性。

3未來嵌入式控制芯片在機械設(shè)備自動化控制中的應用趨勢分析

3.1網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)發(fā)展趨勢。未來，嵌入式控制芯片技術(shù)將和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展相結(jié)合，在我們的生活中也將有更多高科技產(chǎn)品出現(xiàn)，特別是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和款待技術(shù)日趨成熟的新時代，對機械設(shè)備的功能要求也將逐步提升，對多功能化要求會越來越高，嵌入式控制芯片技術(shù)的應用前景也將越來越廣闊。同時，也要求芯片制造廠商應加大在芯片集成等功能方面的研發(fā)力度，在軟件開發(fā)應用中也應逐漸朝著應用實時多任務(wù)編程技術(shù)和交叉開發(fā)工具技術(shù)來完成對復雜性功能的控制，以實現(xiàn)簡化程序、提升軟件質(zhì)量、縮短研發(fā)時長。在嵌入式控制芯片技術(shù)在機械設(shè)備自動化控制的應用中，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)將成為必經(jīng)之路。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的發(fā)展也將推動該項技術(shù)朝著更廣闊的市場發(fā)展。與此同時，要求相關(guān)的嵌入式控制芯片供應商要在芯片硬件上逐漸開放通信端口，為嵌入式控制芯片的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向提供硬件基礎(chǔ)。并將打開支持TCP/IP協(xié)議，支持USB、CAN等通信接口等新功能，為便利用戶、促進嵌入式芯片的發(fā)展都將有重要硬性。在軟件發(fā)展過程中，未來要求嵌入式控制芯片業(yè)必須與時俱進，加快網(wǎng)絡(luò)模塊的開發(fā)應用力度，可通過嵌入瀏覽器的方式來實現(xiàn)不同設(shè)備隨時上網(wǎng)的使用需求。3.2簡約內(nèi)核發(fā)展趨勢。未來的嵌入式控制芯片設(shè)備離不開軟硬件的共同作用，為使其功耗和成本損耗減到最低，更需要設(shè)計者在系統(tǒng)內(nèi)核精簡方面下功夫，在系統(tǒng)內(nèi)核精簡過程中，除保留重要軟硬件外，還應合理利用資源，盡量用最少的資源投入來實現(xiàn)最佳的功能效果，為達到這一性能目標，要求設(shè)計者們不斷改進算法，優(yōu)化編程模型和編譯器性能。要實現(xiàn)這一發(fā)展目標，要求相關(guān)的軟件開發(fā)人員必須掌握足夠的硬件知識和相關(guān)的技術(shù)知識，在優(yōu)化性能、降低成本的道路上不斷簡化系統(tǒng)內(nèi)核，提升其在市場競爭中的價格優(yōu)勢。3.3融合發(fā)展趨勢。當前，市場上的嵌入式控制芯片種類眾多，對研發(fā)人員感覺到應用起來非常不便，主要是因為在不同系統(tǒng)上開發(fā)出的應用程序在交叉應用中具有不可移植性，如，在OS2操作系統(tǒng)上開發(fā)出的程序，在OS3上如不經(jīng)過移植就無法使用。因此，未來的嵌入式控制芯片在機械設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中的應用發(fā)展中，必將朝著融合應用的方向發(fā)展。即未來的操作系統(tǒng)將適用于任何一套應用程序，也可以說，嵌入式控制芯片的融合應用將成為未來發(fā)展的一個重要趨勢。特別是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和寬帶技術(shù)不斷發(fā)展的今天，網(wǎng)絡(luò)上的信息量越來越多，所應用的項目更加多樣化。這里我們已電話手機的嵌入式電子設(shè)備為例，近年來其功能已經(jīng)變得日趨多樣化，結(jié)構(gòu)上也越來越復雜。但在嵌入式控制芯片的應用過程中，其需求卻越來越高，為滿足現(xiàn)實生產(chǎn)生活的需要，設(shè)計師們只有不斷研發(fā)出功能更強大的嵌入式處理器，才能不斷提升設(shè)備的處理能力。此外，在采用實時多任務(wù)編程技術(shù)和交叉開發(fā)技術(shù)來控制功能復雜性方面的要求也越來越高。因此，只有不斷在設(shè)計上精簡應用程序，盡量縮短軟件開發(fā)周期，才能保證軟件應用質(zhì)量，提升其應用成效。3.4生活化發(fā)展趨勢。就目前而言，我國的嵌入式控制系統(tǒng)發(fā)展還有很大的進步空間，部分技術(shù)還有待進一步改進，特別是在工業(yè)生產(chǎn)應用中，嵌入式控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷結(jié)合，越來越多的高科技產(chǎn)品研發(fā)成功并上市，在人類的日常生活中被廣泛應用。未來，嵌入式控制系統(tǒng)的高科技產(chǎn)品將會越來越多的出現(xiàn)在人們的現(xiàn)實生活中，生活化也將成為其重要的發(fā)展趨勢之一。

4結(jié)束語

眾所周知，嵌入式控制系統(tǒng)的發(fā)展推動了人類科技的向前發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和寬帶技術(shù)的進步表明科技文明的向前發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)資源越發(fā)多樣化的今天，嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)日趨簡單化，其優(yōu)勢地位越發(fā)凸顯，特別是在通信系統(tǒng)和總線控制系統(tǒng)應用中獲得了卓有成效的進展，機械設(shè)備自動化控制技術(shù)方面，研究人員更加重視嵌入式控制系統(tǒng)的研發(fā)。未來，嵌入式控制芯片雖然在現(xiàn)實生產(chǎn)生活的應用中仍存在一定的不足，但未來，它將朝著網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、簡約內(nèi)核、融合發(fā)展和生活化方向發(fā)展，其應用前景廣闊。

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作者:張崇武 李厥瑾 單位:山東電子職業(yè)技術(shù)學院