嵌入式组态技术论文

嵌入式组态技术的系统、案例及展望

1:嵌入式系统

1．1嵌入式系统的定义

嵌入式系统的概念一直没有被很好的定义出来，每个人对此的理解存在差异，但是总体来说可以这样来描述：嵌入式系统一般指非 PC 系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材，是指被嵌入到各种产品或工程应用中的以处理器或微处理器为核心的软硬件系统。从军用到民用，从工业产品到家用电器都可以找到嵌入式系统的踪迹，目前国内对嵌入式系统(EmbeddedSystem)的一个普遍认同的定义1是:以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。由嵌入式微控制器(Embedded Micro-controller)组成的系统最明显的优势就是可以嵌入到任何微型或小型仪器和设备中。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业的具体应用相结合的产物。这一点就决定

了它必然是一个技术密集，资金密集，广泛应用，不断创新的知识集成系统。

还有一个比较权威的解释是：嵌入式系统一般指以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可剪裁，适用于应用系统对功能,可靠性,成本,体积和功耗有严格要求的专业计算机系统。2嵌入式系统一般通过嵌入式微处理器，外围硬件设备，嵌入式操作系统以及用户的应用程序来实现对其他设备的控制（control），监视（monitor）或管理（management）等功能34

综上，无论嵌入式最终的科学定义是什么都难以阻碍嵌入式技术在生活中广泛的应用和快速的发展。结合物联网的发展，嵌入式技术也将成为未来技术发展的中坚力量。

1.2：嵌入式系统的构成5

嵌入式系统通常由硬件和软件两部分组成，简单的嵌入式系统由微控制器或 单片机及嵌入式软件组成，复杂的嵌入式系统通常都采用高端嵌入式微处理器，并运行嵌入式操作系统。图 2-1 为嵌入式系统结构框图。通常，硬件部分包括处理器/微处理器，存储器及外设器件和 I/0 端口，图形控制器等。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用EPROM、EEPROM 或闪存(Flash Memory)作为存储介质。

软件部分包括嵌入式操作系统软件(OS)和应用程序。应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。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（包括硬、软件系统）极为重要的组成部分，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（Browser）等。

嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及各种应用程序。与通用操作系统相比较，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等方面具有较为突出的特点。

1：3嵌入式系统的特点

嵌入式系统是一个集软硬件于一体，可独立工作，满足特定应用的固件。6它具有以下主要特点：78

(1)面向特定应用

嵌入式系统与通用型计算机系统的最大不同点就是嵌入式系统大多工作在为特定用户群设计的系统中，通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点。能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强。

(2)高度密集

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和微电子技术以及各个行业的具体应用相结合后的产物。这就决定了它必然是一个技术密集、经验密集、资金密集、高度分散但管理集中、不断创新的知识集成系统。3

(3)生命周期长

嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦送入市场，具有较长的生命周期。

(4)程序可固化

为了提高执行速度，增强系统的可靠性，嵌入式系统的软件一般固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中，这点与通用计算机系统有本质的区别。

2：嵌入式组态技术的系统

2.1:组态技术的产生

组态技术即为组态软件，组态软件是伴随着集散型控制系统的出现，才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知。由于每一套DCS都是比较通用的控制系统，可以应用到很多的领域中，为了使用户在不需要编代码程序的情况下便可生成适合自己需求的应用系统，每个DCS厂商在DCS中都预装了系统软件和应用软件。而其中的应用软件，实际上就是组态软件，但一直没有人给出明确的定义，只是将使用这种软件设计生成目标应用系统的过程称为“组态”或“做组态”。追本溯源，组态的概念最早来自于英文Configuration，含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到让计算机或软件按照预先设置自动执行特定任务，满足使用者要求的目的。9

组态软件，不管是用于嵌入式平台还是一般PC平台，都具有基本相似 …… 此处隐藏：4840字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……