嵌入式系统及其对仪器仪表技术的支持
嵌入式系统在医疗仪器中的应用
嵌入式系统在医疗仪器中的应用医疗器械相关进入2021年,越来越多的利好消息出现在医疗仪器设备领域。
近期,德国、澳大利亚都分别明确表示要在儿童医疗和全民医疗领域加大投入。
而我国和墨西哥这样的发展中人口大国也将在2021年继续其备受世人瞩目的医疗改革。
这些政府级别的投入将增加全社会对医疗仪器设备的需求。
随着生活水平的不断提高,人们对于自身健康的关注也提升到一个前所未有的高度。
今天,越来越多的高科技手段开始运用到医疗仪器的设计中。
心电图、脑电图等生理参数检测设备,各类型的监护仪器、超声波、X射线成影设备、核磁共振仪器以及各式各样的物理治疗仪都开始在各地医院广泛使用。
远程医疗、HIS、病人呼叫中心、数字化医院等先进理念的出现和应用,使医院的管理比以往任何时候都更加完善和高效,同时病人享受到更加快捷方便和人性化的服务。
在技术领域,医疗仪器设备则开始呈现向便携性和网络化发展的趋势。
可以随身携带的血压计、血糖仪,可以在家庭或小型社康医院中使用的呼吸机、心电监护仪必然会有越来越大的市场需求。
而网络化的进一步普及也正在进入医疗仪器设备领域,通过有线或无线技术,医生可以远程访问病人的资料;数字化网络化的医疗检测设备使病人不必再携带大量的检测资料奔波在医院的各个科室甚至是远隔千里的不同医院之间,从而节省了就医者的时间和重复检测的费用;而网络化的医疗仪器设备和系统也使远程医疗变为现实,身在某些不发达地区的重症患者有可能通过远程医疗获得高水平医生的救治而重获新生。
在我国,由于医疗资源尤其是高端优质医疗资源的缺乏和地区间分布不均衡引起了广被诟病的“看病难”问题。
医疗仪器设备网络化所带来的这些益处对解决该问题也有着非常现实的意义。
嵌入式系统在医疗仪器设备中的应用由于医疗仪器设备固有的自身特点和以上提到的最新发展趋势的要求,用于医疗仪器设备的技术和系统也应该与这些特点和要求相适应。
嵌入式系统应用于医疗仪器设备,符合发展趋势带来的要求和变化。
实时嵌入式控制系统在自动化仪表中的应用
实时嵌入式控制系统在自动化仪表中的应用目录1. 内容概要 (2)1.1 自动化仪表概述 (2)1.2 实时嵌入式控制系统的特点 (4)1.3 实时嵌入式控制系统在自动化仪表中的应用优势 (5)1.4 研究背景和意义 (6)2. 实时嵌入式控制系统与自动化仪表的架构 (7)2.1 自动化仪表的组成及功能 (9)2.2 实时嵌入式控制系统的基本架构 (11)2.2.1 微控制器/微处理器 (12)2.2.2 外围设备接口 (14)2.3 系统设计的组成部分与交互 (15)3. 实时嵌入式控制系统在自动化仪表中的实现 (16)3.1 传感器信号采集与处理 (17)3.1.1 常见传感器类型与信号特点 (18)3.1.2 信号放大、滤波和转换 (19)3.2 控制算法设计及实现 (21)3.2.1 常见控制算法 (22)3.2.2 控制策略的制定 (23)3.2.3 算法移植及优化 (25)3.3 人机交互界面设计 (26)3.3.1 显示屏和按键 (28)3.3.2 无线通讯技术 (29)3.3.3 用户友好界面设计 (31)4. 典型案例分析 (32)4.1 工业自动化仪表 (33)4.2 医疗仪器 (34)4.3 智能交通仪表 (36)5. 结论与展望 (37)1. 内容概要本文档旨在探讨“实时嵌入式控制系统在自动化仪表中的应用”。
文中将深入分析实时嵌入式控制系统在自动化仪表中运用的重要性,以及其如何通过提供高实时响应、模块化设计、低功耗、智能化控制等功能,极大地提高了检测和控制过程的效率和准确性。
对于自动化仪表的设计者和的操作者来说,了解如何选择合适的实时嵌入式系统硬件和软件平台至关重要,因为它们直接决定了自动化系统的性能和可靠性。
文中还将介绍几个典型的实时嵌入式开发平台,以及它们如何被应用于自动化仪表的实际案例研究。
文档探讨了实时嵌入式控制系统在自动化仪表面临的挑战,包括系统设计的复杂性、对高安全性和高可靠性的要求,以及如何在不断更新的技术环境中不断提升性能。
嵌入式系统在自动化仪表中的应用
嵌入式系统在自动化仪表中的应用发布时间:2021-09-03T11:49:35.203Z 来源:《教学与研究》2021年8月中作者:苏钊[导读] 自动化仪表是当前计算机技术面向微型化、定制化、简便化方向发展的产物。
广西机电职业技术学院苏钊广西南宁 530007摘要:自动化仪表是当前计算机技术面向微型化、定制化、简便化方向发展的产物。
自动化仪表内部包含着微型的处理单元,能够实现对相关数据信息的有效储存、计算和判断,同时还能够结合对应的指令操作来对其进行相应的管控,并且自动化仪表盘的使用全面促进了各行各业的快速发展。
本文简要对当前嵌入式系统在自动化仪表盘中的使用进行相应的探究。
关键词:嵌入式系统;自动化仪表;应用引言:随着当前基础科学技术的进步,在微电子领域以及网络化技术领域得到了快速的发展,新时期仪表仪器正迈向智能化、网络化、微型化方向进一步发展。
结合对应的嵌入式系统,确保对应的自动化仪表仪盘具备相应的可操纵性,并且代替传统仪表仪器中电子线路,使得仪表仪盘智能化程度更高,促进相关仪表行业快速发展。
一、工业自动化仪表的介绍在当代工业中,结合自动化仪表是实现对生产制造调节的重要方式。
具体来说,结合相关自动化仪表的使用,在当前工业生产管理的过程中,可以确保落实针对生产制造工作实时的检测,对现有的控制程序以及控制流程进行优化和管理,确保各项生产参数均处于正常合理的数值,最终实现对产品的质量以及生产成本的有效管控。
同时结合相应的自动化仪表仪器的使用,可以全面带动当前传统的制造业进行升级和换代,提高企业自身的竞争力。
总体来说,我国现阶段自动化仪表仪器在长时间的发展过程中也更加趋于成熟稳定,并且在我国各行各业中也得到了广泛的使用,无论是机械、冶金、石化等相关重工业领域,还是通信、材料、工艺技术、计算机技术等前沿性的领域均得到了良好的使用。
总体来说,自动化仪表仪器行业推动了我国基础通信、工业、金融等各领域的发展,实现各行业之间相互发展的促进作用。
基于嵌入式系统的智能仪表设计
基于嵌入式系统的智能仪表设计1. 什么是嵌入式系统嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它被设计用于执行特定的任务或控制特定的设备。
与通用计算机系统不同,嵌入式系统通常被嵌入在其他设备中,作为其一部分运行。
嵌入式系统具有实时性要求、稳定性和可靠性要求,并且通常具有资源有限、功耗低的特点。
2. 什么是智能仪表智能仪表是一种具有智能化功能的测量或控制设备。
它通过集成传感器、处理器和通信模块,能够实时监测和分析数据,并根据需求做出相应的控制操作。
智能仪表通常具有更高的精度、更强的可编程性和更丰富的功能,能够提供更多的数据和更灵活的操作方式。
3. 嵌入式系统在智能仪表设计中的应用嵌入式系统在智能仪表设计中发挥着重要的作用。
首先,嵌入式系统可以通过集成各种传感器来实时监测各种物理量,如温度、压力、湿度等。
其次,嵌入式系统可以通过处理器和算法对监测到的数据进行分析和处理,提取有用的信息,并进行数据挖掘和智能化的决策。
最后,嵌入式系统可以通过与外部设备或网络的通信模块进行交互,实现数据的传输和远程控制。
4. 嵌入式系统在智能仪表设计中的关键技术嵌入式系统的智能仪表设计涉及多个关键技术。
首先,硬件设计方面需要考虑嵌入式处理器的选择和配置,根据实际需求选择适当的处理器性能和外设接口,以及优化功耗和成本。
其次,软件设计方面需要考虑嵌入式操作系统的选择和定制,以及开发适应特定任务的应用程序和算法。
此外,通信技术也是智能仪表设计中的重要环节,可以使用有线或无线通信技术与其他设备或云平台进行数据交换和远程监控。
5. 智能仪表设计中的挑战和解决方案在智能仪表设计中,嵌入式系统面临一些挑战。
首先是资源有限的问题,嵌入式系统的计算能力、存储容量和功耗都相对有限,需要在这些限制下进行设计和优化。
其次是实时性要求,智能仪表通常需要对数据做出及时响应和控制,对系统的实时性能要求较高。
最后是可靠性和安全性问题,智能仪表作为一种关键设备,需要保证其运行的稳定性和数据的安全性。
高级嵌入式计算机系统在自动化仪器仪表中的应用
高级嵌入式计算机系统在自动化仪器仪表中的应用摘要:随着社会的发展以及技术水平的提高,嵌入式计算机作为一种新兴的计算机系统,已被社会人士得到广泛的关注。
目前,该系统已被广泛应用在工业控制系统、计算机设备以及智能化家电当中。
本文主要分析了嵌入式计算机系统在自动化仪器仪表中的应用,以期促进仪器仪表行业得到更快更好的发展。
关键词:计算机;仪器;仪表在新时代信息发展的今天,信息化、智能化、数字化得到了较快的发展,这极大的推动了我国科技与经济的发展。
在计算机领域,自动化仪器仪表的主要功能是为了对社会中各个物质进行测量,它是信息发展的源头,是整个社会发展的重要手段。
在自动化仪器仪表中,嵌入式计算机作为一种新兴的高级系统,已逐渐被业界人士广泛关注,通过相关研究,已将其运用在日常生活中,并为自动化仪器仪表提供了良好的条件,促使仪器仪表行业向更好的方向发展。
一、高级嵌入式计算机系统的应用为仪器仪表行业发展提供了广阔的前景(一)嵌入式计算机系统分类。
嵌入式计算机系统主要是通过计算机技术为主要内容,适应硬件软件系统,并且需要该系统的功能、体积、能耗、成本等各个方面都达到一定的要求,该系统是一款专用性很强的计算机系统。
近年来,嵌入式计算机系统越来越发达,通过分析,我们可将其分为以下几种类型:1)基于单片机的MCU系统。
这种系统中主要是采用8位或者16位的处理器进行的,该系统的优点是具有高集成度,并且具有良好的控制功能;缺点是容量小,存储空间有效,功能不能够达到理想的效果。
2)工业化单板机(PC104)。
该系统的优点是:功能极为强大,并且机器小、能耗低、安全可靠;其缺点是:不够灵活,只能够选择一些板卡级硬件进行裁剪。
3)MPU或者DSP系统。
这种系统主要是采用32位的处理器进行运作,它能够根据规定或要求对硬件进行裁剪,不会受到其他因素的限制,这种嵌入式计算机系统拥有一个巨大的软件平台,专用性极强。
(二)嵌入式计算机系统前景广阔。
电子测量仪器在嵌入式系统开发中的应用
电子测量仪器在嵌入式系统开发中的应用嵌入式系统是一种被设计用于特定应用的计算机系统,它具有紧凑、高效和低功耗的特点,广泛应用于汽车、家电、医疗设备等领域。
在嵌入式系统的开发过程中,电子测量仪器发挥着重要的作用。
本文将探讨电子测量仪器在嵌入式系统开发中的应用,以及其所带来的益处。
首先,电子测量仪器在嵌入式系统开发中用于性能评估和验证。
嵌入式系统的性能评估涉及到多个方面,包括cpu的运算性能、内存的访问速度、外设的响应速度等。
为了准确评估嵌入式系统的性能,需要使用电子测量仪器来进行性能测试和分析。
例如,使用示波器可以观测各种信号的波形,通过波形的幅度、频率和相位等参数来评估系统的性能。
再如,使用信号发生器可以模拟各种输入信号,来测试系统对不同输入的响应能力。
通过性能评估和验证,可以优化嵌入式系统的设计,提高其稳定性和可靠性。
其次,电子测量仪器在嵌入式系统的调试和故障排查中起到关键作用。
在嵌入式系统的开发过程中,各种故障和问题是难免的。
为了准确定位故障点和解决问题,需要使用电子测量仪器来进行调试和故障排查。
例如,使用逻辑分析仪可以观测和分析系统中的信号传输过程,找出可能存在的信号冲突、时序错误等问题。
再如,使用频谱分析仪可以检测系统中的干扰源,从而准确定位干扰的来源。
通过电子测量仪器的应用,可以快速定位和解决故障,提高嵌入式系统的开发效率。
此外,电子测量仪器在嵌入式系统的功耗优化中也起到重要作用。
嵌入式系统通常有严格的功耗要求,特别是在移动设备和电池供电的设备中。
为了降低系统的功耗,需要对各个组件和模块进行功耗测量和分析。
通过使用功率分析仪器,可以测量系统中各个电路模块的功耗,找出功耗较大的模块,并进行相应的优化。
例如,通过改进算法或优化硬件设计,可以减少功耗更高的组件的使用,从而降低整个系统的功耗。
通过电子测量仪器的应用,可以提高系统的功耗效率,延长设备的使用时间。
最后,电子测量仪器在嵌入式系统的生产过程中也起到重要的作用。
基于ARM的嵌入式智能仪表系统概述
基于ARM的嵌入式智能仪表系统概述摘要:ARM处理器是英国Acorn有限公司设计的第一款高性能、廉价、耗能低的RISC微处理器,全称为Acorn RISC Machine,意为高级精简指令集计算机。
在实际应用中,ARM的优势主要体现在以下三点:1、低功耗、低成本。
2、兼容性好。
ARM处理器是32位CPU核设计,同时也配备16位指令集,双指令集使ARM 处理器比等价32位代码CPU核设计节省达35%,却能保留32位CPU核的所有优势。
3、高性能。
关键词:ARM、智能、概述一、嵌入式系统定义及特点嵌入式系统的基础是计算机技术,可以分为软件、硬件两个部分,其目的是将一个计算机系统嵌入到应用系统和执行装置中。
其中前者的目的是控制并执行设计好的程序;后者指的是嵌入式系统控制的对象,这个对象的存在并不影响用户对嵌入式系统的使用。
在实际应用中,嵌入式系统的优势主要体现在以下三点:1、具有伸缩性。
软硬件可以裁剪,以满足各个领域以及有特殊要求的计算机系统的需要。
2、小型化。
嵌入式系统具有统一的接口,能够连接不同的设备,使整个系统设备的体积减小。
3、智能性。
嵌入式系统可以控制、监视并执行设计好的程序。
1.1嵌入式智能仪表发展趋势智能化技术是测控设备和仪器仪表的发展方向,其中包括测控设备PC化、仪器仪表网络化。
从世界技术发展趋势来看,目前的产品大多具有强大的智能化功能,如电子元器件自检测、人机对话、多量程自动切换、空管测量、故障自诊断功能、与上位机通信,可以使系统与人工智能相互结合,适应复杂控制。
近些年智能化测量控制仪表发展迅速,这种发展一方面带动了智能仪表的发展,使智能仪表系统应用的领域更加广阔;另一方面更好的满足人们对仪器仪表智能化日益增长的需求。
1.2网络化网络技术是工业生产的重要发展方向,因此在研究智能仪表发展中,网络化是一个不可缺少的因素。
Internet是计算机网络的主要代表,近些年网络技术不断进步,使网络通信变得便捷,其软硬件资源也广泛的应用于工业领域,如远程资源监控、远程数据采集、元器件故障诊断等。
嵌入式系统在自动化仪表中的应用
u d r s p o t g o o r u e ltme o e a i g s se n e u p r i fp we f lr a - i p r t y t m. n n KEYW ORDS a t ma e t r 。e e d d s s e ,s f wa eቤተ መጻሕፍቲ ባይዱa d h r wa e c o e a in d sg u o t d me e s mb d e y t m o t r n a d r o p r t e in,E I o M T,RTOS
维普资讯
第 1 9卷
第1 2期
电 脑 开 发 与 应 用
文 章 编 号 :0 35 5 ( 0 6 I-0 10 1 0 - 8 0 2 0 ) 2 0 0 3
嵌 入 式 系 统 在 自 动 化 仪 表 中 的 应 用
A p i a i n o l Em b d e y t m n plc to f al e d d S se i
n w d l o p r t n wih s f wa e a d h r wa e,a d c o sn h mb d e i h p ro ma c c 0 r c s 0 s e e o e e mo e—c o e a i t o t r n a d r o n h o i g t e e e d d h g — e f r n e mir p 0 e s r ,d v l p d
Au o a e ns r m e t ton t m td I tu n ai
景 浩 韩 昱
( 西农业 大 学 太谷 山
0 4 0 ) ( 西省 高速 公路 管理 局 太原 2 0 1 山
000 ) 3 0 6
浅析嵌入式系统及其对仪器仪表技术的支持
浅析嵌入式系统及其对仪器仪表技术的支持作者:安宇来源:《中国科技博览》2015年第24期[摘要]嵌入式技术的不断发展的背景下,嵌入式系统能够为只能仪器仪表提供更加快速、便捷的服务。
本文就嵌入式系统进行分析,并就嵌入式系统在仪器仪表的支持上进行探究,以促进仪器仪表的智能化发展。
[关键词]嵌入式系统仪器仪表支持中图分类号:TP368.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0330-01随着科技的快速发展,尤其是计算机技术和网络技术的日趋成熟,人们已经进入了智能化、数字化的时代。
在仪器仪表的设备中,也需要在智能化的程度上加以发展。
才能在为人们工作的时候提供更快速、更便携、更方便等服务。
而嵌入式技术(embedded technology)则能够为仪器仪表的智能化提供更灵活高效并且高性价比的强大支持。
一、嵌入式系统嵌入式系统常用来对计算机进行监控和检测,帮助其正常运转。
它包含了:①计算机技术、②通信技术、③半导体技术、④微电子技术、⑤语言图像数据传输、⑥传感器技术、等等。
(一)特征1、固态化存储:能够提高嵌入式系统的速度和准确性;2、对编程的要求高:在保证代码的稳定性的前提下减少二进制代码长度,节省存储空间,才能提高速度;3、优化系统软件:在多任务的嵌入式系统,通过优化系统软件才能对不同任务进行调配和统筹。
(二)嵌入式技术的发展方向1、嵌入式应用在开发的时候,对开发工具和操作系统的要求比较高,但是现在通过多人我也编程技术和交叉开发工具技术支持,能够有效地简化设计,在保证质量的同时,减少了开发的时间。
2、嵌入式系统将进入联网的时代,以便于更好的适应上网应用的需求。
一半都要求嵌入式系统必须配置一个网络通信接口。
3、将支持更小型的电子设备,这就要求嵌入式产品在设计的时候,就应该降低处理器的性能,对内存的容量必须适当放弃一部分,而且接口芯片也要做到能复用。
于是,对嵌入式产品的设计要求也就相应的提高了。
高级嵌入式计算机系统在自动化仪器仪表中的应用
1前 言
在信 息科 技 高效 发展 的 同时,也 促进 了 经济 的高效提升 以及造就 了自动化与智 能化 的 设备发展趋势。高级嵌入式计算机系 统在 自动 化仪器 仪表中的应用,令 自动化仪器仪表 的工 作性 能得到了提升,也令其应用得到 了推广 。
嵌 入式技术 · Embedded Technology
高级嵌入式计算机 系统在 自动化仪器仪 表中的应 用
文 /葛 岳 J
2.1.2工业化单板机 (PC104)
3 仪器仪 表 中嵌入式 计算机 系统 的方案
在 自动 化仪 器仪 表 当中应 用 高级嵌 入 式计 算机 系统, 能够 为 自动化 仪 器仪 表 的进 一步发 展 带 来 诸 多帮 助与 好处 。在 高级 嵌入 式计 算机 系统 当中有 网络的 融合 , 这 也促 进 了 自动化 仪 器仪 表在 功 能 上 的 提 升 对 于 自动 化 仪 器 仪 表 的发 展 来说 , 高级嵌 入 式计 算 机 系统 的应 用 不 可或 缺
该系 统 的优 点是 :功能 极为 强大 ,并 且 机 器小、能耗低 、安全可靠 ;其缺 点是:不够 灵活,只能够选择一些板卡级硬件进行裁剪 。 2.1-3MPU或者 DSP系统
这 种 系 统 主 要 是 采 用 32位 的 处 理 器 进 行 运作 ,它能够根 据规 定或要 求对硬件进行裁剪, 不会受到其他因素 的限制 ,这种 嵌入 式计算机 系统拥有一个 巨大 的软件平台 ,专用性极强 。
2.2嵌入 式 系统与 自动化仪器仪表
在 高级嵌 入式 计 算机 系统 当中有 先进 网 络技术的融合 ,而它 的应用也促使仪 器仪表 的 测量传感 、计算补偿 以及 处理 工程量、故障诊 断等多种功能的提升 。借助于 网络技 术,高级 嵌入式计算机系统还能够 实现远 程控 制,从而 对系统存在 的故障做好检测 、维修 以及控制 等 工作 。在仪器仪表 的管理 当中没有应 用到高级 嵌入式系统 的时候 ,上述功能都 是还没 有能够 实现的 。对于仪器仪表来 说,其 核心要素也在 于芯片、总线 以及接 口,而嵌入 式系统的存 在 等于是给 了它技术支撑 ,并且 以此为基 础来促 进仪器仪表行业的进一步发展 。
嵌入式系统及其在医疗仪器设备中的应用
嵌入式系统及其在医疗仪器设备中的应用摘要嵌入式系统是半导体技术、计算机技术、电子技术的结合产物,具有知识集成度高、系统内核小、时效性可靠性强等特点,由于这些优势,嵌入式系统在医疗仪器设备中得到了广泛的应用,对此在本文中笔者将从嵌入式系统发展历史及系统特点出发,阐述嵌入式系统在医疗仪器设备中的应用及未来发展前景。
关键词嵌入式系统;医疗仪器设备;应用引言在科学技术快速发展的过程中,医疗仪器设备研制受到了社会各界的广泛关注,尤其是在PC技术趋于稳定的今天,嵌入式系统被广泛地应用到医疗仪器设备研制领域之中,这对医疗仪器设备研制发展是具有一定推动意义的,为了能够更好地推动我国医疗行业发展,在未来还应该进一步的加强嵌入式系统在医疗仪器设备中的应用研究。
1 嵌入式系统发展历史及系统特点1.1 嵌入式系统发展历史关于嵌入式系统研究最早是在20世纪60年代,并且是通过机械式电话交换控制实现的,并且将这些系统方式称之为“存储式程序控制系统”。
而嵌入式系统真正开始由计算机进行处理器发展时,应该是在20世纪七十年代,由Intel公司发明提出,通过将运算器与控制器电路合成,推出了第一款微处理器,这也可以被视为嵌入式系统发展的前身[1]。
随后便开始有专家人员利用微处理器核心系统进行仪器仪表设备、家用电器设备以及医疗仪器设备方面的应用,尤其是医疗仪器设备方面的应用,为嵌入式系统后来的发展赢得了广阔的市场[1]。
而嵌入式系统发展成型应该是在20世纪90年代,通过分布控制柔性控制、数字化通信推动了嵌入式系统的进一步发展,其中比较有代表性的就是TI推出了第三代DS 芯片TMS320C30,实现了微控制器的32位高速智能发展,其后在1997~1998年之间,嵌入式系统研究更是如雨后春笋般蓬勃发展,如西门子、WYES、NS 均推出了自身的嵌入式系统产品,并且嵌入式系统在医疗领域中的应用也更加广泛[2]。
1.2 嵌入式系统特点嵌入式系统之所以能够在医疗仪器设备领域中得到广泛的应用,正是因为嵌入式系统具有以下四个方面的特点,首先是具有专業性强特点,在嵌入式系统之中加入了CPU,此种CPU与通用型的CPU不同,嵌入式系统CPU为特定用户进行设计,利用板卡将任务集成到芯片之中,这样可以使嵌入式系统趋于小型化发展,网络耦合更加紧密,移动能力也更强一些,这是嵌入式系统专业性强的一种体现。
嵌入式系统在医疗器械中的应用
嵌入式系统在医疗器械中的应用李震;张金海;詹立新;王强【摘要】嵌入式系统是集计算机、单片机、电子技术于一体的结合体,是自动化控制的典型代表。
从嵌入式系统的发展历程总结出现嵌入式系统的特点,并指出嵌入式系统与医疗器械产品结合的必然性。
嵌入式系统涉及工业生产、机器人、网络安全以及日常生活。
核磁共振成像系统、各类监护仪器、超声设备等医疗器械均有嵌入式系统的身影。
今后嵌入式系统会在产品性能、网络支持、远程控制、安全性、实时性、可诊断性、产品开发周期以及人机交互界面上对医疗器械产品有更大的支撑作用。
%The embedded system is an aggregation of computer, single-chip and electronic technology, which is a typical representative of automation control. From the development process of embedded system, we can find typical characteristics of the embedded system. It is pointedout that it’s inevitability for the embedded system in combination with medical devices. Embedded system relates to industrial production, robot, network security and daily life. MRI, various monitoring instruments, ultrasonic equipment and medical devices al involve embedded systems. The embedded system is going to play a greater supportive role for medical devices in aspects of product performance, network support, Remote control, security, real-time, diagnosis, product development cycle and human machine interface.【期刊名称】《中国医疗器械信息》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】7页(P16-21,42)【关键词】嵌入式系统;医疗器械;应用【作者】李震;张金海;詹立新;王强【作者单位】山东省医疗器械研究所济南 250014;山东省医疗器械研究所济南250014;山东质量认证中心济南 250014;山东质量认证中心济南 250014【正文语种】中文【中图分类】R197.3240.引言20世纪下半叶,随着计算机、微电子技术以及信息技术的突飞猛进,各种控制系统逐步引入计算机智能化控制,进而取代继电器控制模式。
嵌入式系统在测控仪器中的应用
嵌入式系统在测控仪器中的应用测控仪器在现代工业生产、科学研究、医疗健康等众多领域都发挥着至关重要的作用。
随着科技的不断进步,嵌入式系统因其独特的优势,在测控仪器中得到了广泛而深入的应用。
嵌入式系统是一种以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它通常由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用程序等部分组成。
在测控仪器中,嵌入式系统的应用带来了诸多显著的优势。
首先,它能够显著提高测控仪器的性能。
凭借其强大的计算能力和快速的数据处理速度,嵌入式系统可以实现对复杂测控任务的高效处理,从而获取更准确、更及时的测量和控制结果。
例如,在高精度的测量仪器中,嵌入式系统能够对采集到的数据进行实时滤波、校准和补偿,有效降低测量误差,提高测量精度。
其次,嵌入式系统大大增强了测控仪器的可靠性和稳定性。
由于其采用了专门设计的硬件和软件架构,具备较强的抗干扰能力和容错能力,能够在恶劣的工作环境下稳定运行。
在工业现场的高温、高湿、强电磁干扰等环境中,嵌入式测控仪器依然能够准确可靠地工作,保障生产过程的顺利进行。
再者,嵌入式系统显著降低了测控仪器的成本。
通过将多种功能集成在一个芯片上,减少了外围器件的使用,降低了硬件成本。
同时,嵌入式软件的可复用性和可裁剪性,也降低了软件开发成本。
这使得测控仪器能够以更经济实惠的价格推向市场,为更多用户所接受。
另外,嵌入式系统还赋予了测控仪器更好的灵活性和可扩展性。
通过软件编程,可以方便地对测控仪器的功能进行修改和升级,满足不同用户的个性化需求。
而且,当需要增加新的测量参数或控制功能时,只需对硬件进行少量的改动,并重新编写相应的软件即可,大大缩短了产品的开发周期。
在实际应用中,嵌入式系统在各类测控仪器中都有着出色的表现。
例如,在工业自动化领域,基于嵌入式系统的智能传感器能够实时监测生产线上的各种参数,如温度、压力、流量等,并将数据传输给控制器进行分析和处理,实现对生产过程的精确控制。
嵌入式系统及其对仪器仪表技术的支持
嵌入式系统及其对仪器仪表技术的支持摘要:随着我国经济实力的不断增强,电力行业得到了快速发展,仪器仪表逐渐增多。
为促进仪器仪表的智能化发展,在仪器仪表中采用嵌入式软件对传感器进行设计,促进其实现智能化成为了其发展研究中的主要内容。
关键词:仪器仪表;嵌入式系统软件前言:互联网技术的支持下,也加快了嵌入式系统技术的发展,成为消费类产品以及通信类产品的共同发展方向,嵌入式系统技术的应用愈来愈广泛,给社会的发展进步也起到了积极促进作用。
处在信息化时代数字时代,嵌入式产品的发展迎来了良好的机遇。
1 嵌入式系统技术的优势以及特点1.1 嵌入式系统技术的优势嵌入式是应用为中心以及计算机技术作为依托,系统可裁剪性强,系统的可靠性也比较强,从这一技术的优势层面来看就体现在综合性优势上。
嵌入式系统技术的涉及面比较广,无线通讯以及计算机应用等等,能结合实际的资源以及人员实现再分配,系统技术的这一综合性优势,也是的系统是密集型的。
嵌入式系统技术优势在个性化方面也表现的较为突出,以往计算机设备控制系统运用模块以及功能相似程度高,通过通用型系统,行业间兼容性比较差,在嵌入式系统技术的应用下,能够实现个性化定制,这样能够促进不同行业间的沟通联系,占有程度比较高。
除此之外,嵌入式系统技术优势还体现在通过统一性系统模块,操作功能是相对比较多的,也有比较高代码执行效率,能有效实现自动化发展。
1.2 嵌入式系统技术的特点嵌入式系统技术有着鲜明的特点,体现在专用性强上,软硬件方面,特别是软件是个性化设计的,所以有着专用性的鲜明特点。
嵌入式系统技术特点体现在实用性上,这一特点也是对嵌入式系统技术的基本要求,设计者以及用户对这一指标需要充分重视。
嵌入式系统技术的特点体现在可靠性高上,嵌入式系统承担的计算任务涉及到诸多方面,有的嵌入式系统宿主对象需要在无人值守场合工作,这就对嵌入式系统技术有着比较高的可靠要求。
再者,嵌入式系统技术的特征还体现在可裁剪性良好上,能够把软硬件设计成可裁剪,方便系统开发人员结合具体需求裁减去除冗余,这样就应该保障系统满足实际应用要求情况下达到配置的最精简化。
在自动化仪器仪表中嵌入式计算机系统的应用
在自动化仪器仪表中嵌入式计算机系统的应用摘要:伴随着市场经济的不断发展,人们的生活水平也得到了不断的提高,同时在此发展过程中,科学技术和信息技术也到了全面的发展和提高,而伴随着科学技术水平的不断提高,其对于各行业的发展有着一定的帮助,在此当中,嵌入式计算机系统和自动化仪器仪表技术都是提高工业发展的重要方式之一,但是在目前的环境中,嵌入式计算机系统和自动化仪器仪表技术都处在发展阶段,所以其在使用过程中仍旧存在一定的问题,同时对于嵌入式计算机系统来说,其与自动化仪器仪表技术的融合使用也在摸索阶段中,因此想要全面提高其应用效率,需要加强对于其技术的研究,从而使其达到全面的提高。
关键词:计算机;仪器;仪表引言在目前的环境中,随着科学技术水平的全面提高,以此社会各行业得到了全面的发展,因此在此过程中,为全面提高信息的采集和处理,全面实施自动化仪器仪表在各行业的使用有着重要的意义,同时在自动化仪器仪表的使用过程中,为全面提高其使用效率,将嵌入式计算机作为其基础进行相互融合对于两者来说都有着重要的意义,对于自动化仪器仪表来说,全面的融合嵌入式计算机可以有效的提高其工作效率,同时使自动化仪器仪表向着更加信息化、智能化、数字化的方向前进。
1嵌入计算机智能控制的模式的发展1.1现代智能化仪器仪表的分类所谓嵌入式计算机系统,即是将计算机系统通过嵌入的方式使其与仪器仪表相结合,从而对于系统进行智能化管理的方式。
在实施嵌入式计算机系统的过程中,体积、能耗、成本等各个方面都达到一定的要求,其系统本身是一款专业性较强的计算机系统,伴随着科学技术遂水平的不断发展,在目前的环境中,人们对于嵌入式计算机系统的要求也在不断的增加,而对于目前嵌入式计算机系统来说,其主要分为三种类型。
其一MCU系统,对于MCU系统来说,其采用的是单片机原理制造,而其最为主要的有点就是拥有较高的集成性,使得嵌入式计算机拥有其较高的实用型和较强的操控性。
但是对于MCU系统来说,其也存在一定的弊端,即是没有良好的存储性,无法全面的满足智能操控的要求。
嵌入式系统及其在医疗仪器设备中的应用
嵌入式系统及其在医疗仪器设备中的应用嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各种具体应用相结合的产物,是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的新型集成知识系统。
文中介绍了嵌入式系统的特点及发展,提出了在嵌入式系统开发过程中应遵循的原则,并介绍了嵌入式系统在医疗仪器设备中的应用。
嵌入式系统是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术,甚至传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的更新换代产品,反映当代最新技术的先进水平。
嵌入式系统是当今非常热门的研究领域,在PC市场已趋于稳定的今天,嵌入式系统市场的发展速度却正在加快。
由于嵌入式系统所依托的软硬件技术得到了快速发展,因此嵌入式系统自身获得了快速发展。
根据美国嵌入式系统专业杂志RTC报道,在21世纪初的10年中,全球嵌入式系统市场需求量具有比PC市场大10~100倍的商机。
有机构估计,全世界嵌入式系统产品潜在的市场将超过1万亿美元。
随着技术的发展,业内对嵌入式系统的定义也越来越清晰。
它是微处理器、大规模集成电路、软件技术和各种具体的行业应用技术相结合的结果,其中各种软件技术占了嵌入式系统80%的工作量。
嵌入式系统不同于一般PC 机上的应用系统,即使是针对不同的具体应用而设计的嵌入式系统之间的差别也很大。
嵌入式系统一般功能单一、简单,且在兼容性方面要求不高,但是在大小、成本方面限制较多。
可以说,嵌入式系统是不可垄断、需要不断创新的技术。
嵌入式系统历史及发展趋势事实上,在很早以前,嵌入式这个概念就已经存在了。
在通信方面,嵌入式系统在20世纪60年代就用于对电子机械电话交换的控制,当时被称为“存储式程序控制系统”(Stored Program Control)。
嵌入式计算机的真正发展是在微处理器问世之后。
1971年11月,Intel公司成功地把算术运算器和控制器电路集成在一起,推出了第一款微处理器Intel 4004,其后各厂家陆续推出了许多8位、16位的微处理器,包括Intel 8080/8085、8086,Motorola 的6800、68000,以及Zilog的Z80、Z8000等。
嵌入式系统在自动化仪表中的应用分析
嵌入式系统在自动化仪表中的应用分析发表时间:2020-12-07T15:40:16.943Z 来源:《中国电业》2020年7月20期作者:吴刚[导读] 自动化仪表是计算机技术向仪器仪表移植的产物,含有计算机或微处理器,拥有对数据的存储吴刚德州实华化工有限公司山东省德州市 253000【摘要】自动化仪表是计算机技术向仪器仪表移植的产物,含有计算机或微处理器,拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能.首先,对工业自动化仪表展开了分析,其后具体介绍了嵌入式系统,并分析了其在自动化仪表中的应用要求,最后围绕实例探讨了基于ARM 的自动化仪表设计,分析了仪器仪表的发展趋势和技术需求,展望了嵌入式系统的进展及其对仪器仪表的技术支持和应用前景。
【关键词】嵌入式系统;自动化仪表;应用;系统方案;模块设计;展望前言:随着计算机技术、微电子技术和网络化技术的迅速发展,仪器仪表将向智能化、网络化、虚拟化的方向发展,以嵌入式系统为主要控制器或处理器,替代传统仪器仪表中的常规电子线路,成为新一代具有智能算法的自动化仪器仪表的发展主流,嵌入式技术提供了一种灵活、高效和高性价比的解决方案,加强此方面研究具有其重要意义。
一、自动化仪表简介现代工业生产过程中,自动化仪表是调整生产过程中的“神经枢纽”,属于核心设备,通过全面配置工业自动仪表,可实现对工业生产过程中的实时检测、优化控制,保证各项参数均处于最佳状态,有效控制生产成本和生产质量。
自动化仪器仪表的应用,可以有效带动传统产业技术升级,提高企业竞争力。
二、嵌入式系统与自动化仪器仪表2.1自动化仪器仪表与嵌入式系统高级嵌入式计算机系统和网络技术的应用,使仪器仪表将传感测量、补偿计算、工程量处理与故障诊断等功能集于一身,并能充分利用网络时代的优势,完成远程维护、远程控制、故障预报等以前无法实现的功能。
在这其中,芯片、总线、接口技术,成为仪器仪表的内核,嵌入式系统成为技术的代表,并由此形成了仪器仪表行业发展的趋势。
嵌入式系统及其对仪器仪表技术的支持
4$ 嵌入式系统
嵌入式系 统 是 一 种 用 于 控 制、 监测或协助特定 装置和设备正常运转的计算机。嵌入式系统是计算 机技术、 通信技术、 半导体技术、 微电子技术、 语音图 像数据传输 技 术、 甚至传感器等先进技术和具体应 用对象 相 结 合 后 的 更 新 换 代 产 品。它 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、 功耗严格要求的 专用计算机系统。有人认为嵌入式系统可运用下列 公式描述:
! ! 修改稿收到日期: "##% F #G F G# 。 GHI% 年生, 作者凌志浩, 男, 教授, 博士生导师; 主要研究方向为嵌入 式系统应用、 智能仪表、 现场总线技术等。
《 自动化仪表》 第 !" 卷第 # 期$ !%%其对仪器仪表技术的支持 ; 凌志浩 行的关键, 单纯通过提高处理器速度是无法完成的, 这 种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成。 ! 多任务操作系统是知识集成的平台和走向工 业标准化道路的基础。 :0 1; 嵌入式系统的分类及其应用 面向产品、 面向应用的, 嵌入式系统是面向用户、 其在功耗、 体积、 成本、 可靠性、 速度、 处理能力、 电磁兼 容性等方面均受到应用要求的制约。由嵌入式系统组 其最明显的优势就是可将其嵌入到任 成的应用系统, 设备中。它通常由嵌入式处理器、 何微型或小型仪器、 相关的硬件支持设备以及嵌入式软件系统等三部分组 成。其中, 嵌入式处理器是嵌入式系统中的核心部件。 按照功能和用途可进一步细分为如下几种类型 " 嵌入式 $%( 模块级) 嵌入式 $% 以 $% &’( 总线为系统架构, 在 )’ * )+ ,, 大小的模板上集成了微型计算机最基本的功能。通过 去掉 $% 底板及 -./( 或 $%- )总线等的卡槽式结构, 节省了空间; 同时因减少了元器件的数量, 使整个模板 的电源消 耗 变 得 很 小。 $% &’( 总 线 实 际 上 是 -000 ))+( $% 及 $% 1 /2 )总线的简化版本, 但它是专为嵌 入式系统应用而设计的总线规范。系统设计以功能模 板为基本组件, 通过 $% &’( 总线完成 $% &’( 功能模 实现系统功能的扩充。 块之间任意搭接, # 嵌入式微处理器 03$4 ( 5,657757 ,89:;<:;95==;: 嵌入式 微处理器 03$4 >?8@ ) 的基础是通用计算机中的 %$4。在应用中, 将微 处理器装配在专门设计的电路板上, 只保留与嵌入式 以大幅度减小系统体积和功耗。 应用有关的母板功能, 为了满足嵌入式应用的特殊要求, 嵌入式微处理器虽 然在功能上与标准微处理器基本相同, 但在工作温度、 电磁干扰、 可靠性等方面一般均做了各种增强。与工 业控制计算机相比, 嵌入式微处理器具有体积小、 重量 轻、 成本低、 可靠性高的优点, 但在电路板上必须包括 AB3 、 A/3 、 总线接口、 各种外设等器件, 从 而会 降 低 系统的可靠性, 技术保密性也稍差些。 $ 嵌入式微控制器 03%4 ( 5,657757 ,89:;9;?@:;CC5: 嵌入式 微 控 制 器 03%4 >?8@ ) 又称单片机, 它将整个计算机系统集成到一块芯片 中。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核 A/3、 心, 芯片内集成有 AB3 1 0$AB3、 总线、 总线逻辑、 DE@9FG;H、 - 1 B、 $D3 输出、 / 1 G、 定时 1 计数器、 串行口、 G 1 /、 ICE=F 35,;:J、 00$AB3 等各种必要功能和外设。 为适应不同的应用需求, 一个系列的单片机常有多种衍 生产品, 每种衍生产品的处理器内核相同, 只是其存储
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① 为提高嵌入式系统执行速度 和可靠性 , 嵌入式 系统 中的软件要求 固态化存储 。 ② 尽管半 导体技 术的发展使处理器速度提高 、 片 上存储器 容量增 加 , 对 大多数 应用 而言存 储空 间仍 但 然是宝贵 的 , 有实时性需求。为此 , 还 要求程序编写和 编译工具 的质量 要高 , 以减少程序二进制代码长度 、 提 高执行速度 , 保证软件代码 的高质量 、 高可靠性。 ③ 在多任务嵌入式 系统 中 , 对重 要性各不相 同的 任务进行统筹兼顾 的合理调度 是保证 每个任务及时执
s se t a tu t r n p lc t n r e it Th f cso ot r e h oo y。d v lp n o la d ra—i p rtn y tm r i— y tmai lsr cu ea da p ia i sa ed pce c o d ee e t fs f waetc n lg e eo me t o n e t t l meo e aigs se a eds cse u sd. T ed v lp n rn fmo e n isr me tt n a d d ma dn e hn lge r n y e h e eo i g t d o d r n tu nai n e n igtc oo isae a a z d.T ep o p cso e eo me ta d a p ia e o l h rs e t n d v lp n p lc — n t n o mbe de y tm d tc nc u p r o n tu n t n a ef rc td. i fe o d d sse a e h ia s p o tfrisr me t i r oe a e n l a o s Ke ywo ds: Emb dd d sse r e e yt m Emb d e f a e I tl cu r p ry c r De eo me tt l Isr e d d s t r nel ta p o et oe o w e l v lp n o n t ume tto n in a
维普资讯
嵌入式 系统及其对仪器仪 表技 术的支持
凌志浩
嵌入式系统及其对仪器仪 表技 术 的支持
Emb d d S s e a d I p o f n tu e t t e h olg e de y t m n t Su p  ̄ orI s r m n a i T c n o y s on
可 以称 为嵌 入式 系统 。 当应 用 “ 嵌入 式 片上系统 ” 芯
片 E o (m eddss m O hp 而组 成 的系 统 更 是 S C e d e t nci) b ye
这些 新要求 , 嵌入式技术 (m eddt ho g ) e bd e c nl y 提供 了 e o
凌 志 浩
( 东理 工 大学 自动化 系, 海 华 上 203 ) 027
摘
要 :介绍 了嵌入 式 系统 的基 本定 义 、 系统软 件特 征 , 述 了嵌入 式系统 的 分类 、 叙 基本 架构 及其 应 用 。讨 论 了嵌 入式 系统 的软件 技
术、 开发工 具 以及实 时操 作 系统 的作用 , 分析 了现 代仪 器仪 表发 展趋 势和 技术需 求 , 展望 了嵌 入式 系 统 的进展 及 其 对仪 器 仪表 的技 术
It t ne me 网络技术 的连接 而适应应用 环境 的产品。 1 1 嵌入式 系统软件的特征 . 嵌入式处理器 的应用软件 是实现嵌入式系统 功能
(yt n h ) ss m o i 系统的发展就是这种软硬件无缝结合 e cp
趋 势 的证 明 。
l 嵌入 式 系统
嵌入式 系 统 是 一 种 用 于控 制 、 测 或 协 助特 定 监
支持 和应用 前 景 。
关键 词 :嵌 入式 系统
中图分 类号 :矸3 8 6
嵌 入式 软件
知 识产 权核
开 发工具
仪器 仪表
文献标 志码 :A
Ab ta t Th a i fnto fe e d d s se a e tr so y tm ot r r nr d c d. T e c tg r fte s se 。fnd me tl sr c : eb scde i n o mb d e y tm nd fau e fs se s f i i wae a e ito u e h ae oy o h y tm u a na
一
种 灵活 、 高效 和 高性 价 比的解决 方 案。后 P C时代
嵌 入式系统… 。
的智 能仪器设 备已逐渐模糊 了硬件与软件 的界 限 ,o SC
因此 , 嵌入式系统是 现代科 学 的多学科 互相 融合
的以应用 技术产品为核心 、 以计算机技术为基础 、 以通 信技术为载体 、 以产品为对 象 、 引入各 类传 感器 、 入 进
装 置 和设 备正 常运转 的计 算机 。嵌 入式 系统 是 计算 机 技术 、 通信技 术 、 导体 技 术 、 电子技 术 、 音 图 半 微 语
像 数据传 输 技术 、 至传 感 器 等 先 进 技 术 和具 体 应 甚
的关键 , 对嵌入式处理 器系统 软件 和应用 软件 的要求
也与通用计算机有所不 同。
0 引言
随着计 算机 、 网络 和通信 技术 的发展 ,1世 纪人 2
类进入 了后 P C时 代。在 此 阶段 , 人们 开始 考 虑 如何
= E 3 Com u t r S Cf p e
sum r e
+ Com
m un i at n c i o
+ Co n 一
lc r ni ) e t o cs
+
I t m e n e t
+ W AP + GBS + UP S + S nos e s r
+ I + ★ ★ ★ ★ P
…
> ES 0C
将各类仪器设备变得更加智 能化 、 数字化 , 而使其轻 从
巧便利 、 易于控制或 具有 某些 特定 的功 能。为 了实现
由上述公式表达 内容 组成 的芯 片装配成 的系统 ,