嵌入式系统在工业控制中的应用
基于ARM嵌入式系统的设计及其应用
基于ARM嵌入式系统的设计及其应用ARM嵌入式系统是一种基于ARM架构设计的嵌入式计算系统。
ARM架构有着低功耗、高性能和高度可扩展性的特点，所以广泛应用于嵌入式系统。
本文将探讨ARM嵌入式系统的设计原理和其在各个领域的应用。
首先，ARM嵌入式系统的设计需要考虑以下几个方面。
首先是硬件设计，包括选择ARM核心的版本和配置，以及外围设备的选择和接口定义。
其次是软件设计，包括操作系统、驱动程序和应用软件的开发。
最后是系统集成和测试，将硬件和软件进行结合，开展系统级的调试和验证。
ARM嵌入式系统的应用场景非常广泛，下面将介绍几个典型的应用领域。
1.智能手机和平板电脑：ARM嵌入式系统在智能手机和平板电脑上得到了广泛的应用。
其低功耗和高性能的特点使得这些设备具有长久的电池续航时间和流畅的用户体验。
2.物联网：ARM嵌入式系统在物联网领域也有着重要的应用。
它可以用于连接各种智能设备，如智能家居、智能工业设备等，实现设备之间的通信和数据交换。
3.汽车电子：ARM嵌入式系统在汽车电子领域得到了广泛的应用。
它可以用于驱动系统、车载娱乐系统以及车载通信系统等。
ARM嵌入式系统的低功耗和高性能可以提供更好的性能和用户体验。
4.工业控制：ARM嵌入式系统在工业控制领域也有着重要的应用。
它可以用于监控和控制系统，实现自动化生产和设备的远程监控。
5.医疗设备：ARM嵌入式系统在医疗设备领域也得到了广泛的应用。
它可以用于心率监测、血压监测等医疗设备。
ARM嵌入式系统的低功耗和高性能可以提供可靠的性能和长久的使用时间。
总的来说，ARM嵌入式系统在各个领域具有广泛的应用。
其低功耗、高性能和高度可扩展性的特点使得它成为了嵌入式系统设计的首选。
而且，随着技术的不断发展，ARM嵌入式系统将会在更多的领域得到应用，为各行业带来更高效、更智能的解决方案。
ARM嵌入式系统在工业控制上的应用
了高性价 比的复杂嵌入式工业控制 系统， 主处理器使 用 Ａ Ｍ Ｌ 司的 ＴＥ 公 Ａ ９ Ｒ ９ ０ 嵌入式处理器 ， Ｔ １ Ｍ ２０ 不仅带有大容量的 Ｓ Ｒ Ｍ 模块 ， ＤＡ 还扩展了 １／ ０ ｂ ｓ ０ １０Ｍ ｐ 以太 网接 口用 于 网络 信息 传 输 和 系统 升级 、 Ｓ Ｕ Ｂ接 口、 Ｒ ４５接 １ 、 Ｓ８ ２ 多个 Ｕ Ｒ １ Ａ Ｔ接 口用以数据 的拷 贝、 Ｔ 音频接 口用 于信息 Ｒ Ｃ、 提示 、 Ｇ Ｖ Ａ显示接 口用 于 数据 显示 、 种尺 寸 的 ｓ Ｎ ｎＴ ＣＤ接 口、 多 Ｔ／ Ｌ
在工业生产过程 中 ， 总是不可避免会有各 种错误 ， 这其中有些是必 然发生且是 日常性 的， 而在这些 日常的损耗 中消耗的成本 对与企业来说 也是一笔巨大的开支， 而节省成本 是每个企业 的重要 日程 ， 本设 计中的 操作记忆系统将成为使用者的一大助力 ， 不仅仅节省了生产用材料的损
｝
三
塑叁三 三 ～ 三三
Ａ Ｍ嵌人式 系统在工业控制上 的应用 Ｒ
刘远 洁 肖 斌 唐 美玉 湖 南信 息 职 业技 术 学 院 ４ ０ ０ １２０
【 摘
要】 从人类进入计算机时代 以来， 所有的科学技 术都有 了极其迅猛的发展 ， 个行业呈现 出信 息化、 各 网络化、 人性 化的 态势。工业作 为社会
备多个标 准的网络接 门， 可以 同时 与互联网和小 范围区域网连接 ， 增强 系统的可操作性及远程遥控和检 测的功能 。系统 升级包 以特定 的模式 发送 ， 以固定的解码程序打开并 升级 ， 系统 降低系统 因网络数据通讯感
染病毒而导致错误 的可能性 ， 同时也实现 了生产数据的保 密。对 小范围 的区域网连接进行单独处理， 并设置 管理权限 ， 防止 工作 人员意外 的错 误 操作 而 导 致 系 统 错 误 。
嵌入式系统技术在工业生产中的应用
嵌入式系统技术在工业生产中的应用随着科技的不断进步，嵌入式系统技术在许多领域中得到广泛应用，其中在工业生产中的应用也日益增多。
嵌入式系统技术在工业生产中的应用可以大大提高生产效率，减少劳动力的使用，增强生产质量和安全。
本文将详细描述嵌入式系统技术在工业生产中的应用，并讨论其优缺点。
1. 嵌入式系统技术的概念和原理嵌入式系统是一种计算机系统，它被设计用来处理特定的任务。
嵌入式系统通常被嵌入到一些器件或系统中，如控制器、传感器、工业机器人等。
嵌入式系统通常包括一个或多个微处理器、存储器、输入输出接口和其他外围设备。
它们既可以独立工作，也可以作为更大系统的一部分工作。
嵌入式系统的基本原理是将计算机技术应用到嵌入到设备中的微处理器上，利用软件和硬件的结合完成特定的任务。
嵌入式系统的一个关键特点是它可以在不需要用户干预的情况下长时间自动运行。
因此，它是工业自动化的核心。
2. 工业生产中嵌入式系统的应用2.1 自动化生产嵌入式系统在自动化生产中具有广泛应用。
工业生产线往往需要多个机器人和设备进行协调操作，这需要复杂的程序控制和准确的定时。
嵌入式系统可以用来控制和监控设备，实现不同设备之间的协调和互动。
同时，它还可以自动执行特定任务，无需人为参与，提高生产效率。
嵌入式系统还可以和传感器、监控设备等硬件进行联动，实现自动控制和智能分析。
例如，一些工厂会在生产线上安装温度、湿度等传感器，用嵌入式系统对其进行控制，以确保生产过程中的温度、湿度等控制在安全范围内。
此外，嵌入式系统还可以实时监测设备的状态，当发生异常情况时，嵌入式系统可以通过互联网远程控制和预警。
2.2智能物流物流系统是现代工业生产中不可缺少的一环。
嵌入式系统可以在物流部门中发挥巨大的作用。
物流中心往往要完成大量的货物分拣、装载、传输等重复任务。
而嵌入式系统可以实现对货物的自动识别和分类，自动调度工作。
通过嵌入式系统，智能物流系统可以使货车与物流中心之间的物流信息实时同步，提高物流效率。
嵌入式系统的应用领域
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：１．工业控制：基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。
就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是８位单片机。
但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。
２．交通管理：在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。
目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。
３．信息家电：这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。
即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。
在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。
４．家庭智能管理系统：水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。
目前在服务领域，如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。
５．POS网络及电子商务：公共交通无接触智能卡(Contactless Smartcard, CSC)发行系统，公共电话卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活，到时手持一卡就可以行遍天下。
６．环境工程与自然：水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。
在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。
７．机器人：嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化，高智能方面优势更加明显，同时会大幅度降低机器人的价格，使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用。
控制系统中的嵌入式控制技术
控制系统中的嵌入式控制技术嵌入式控制技术在控制系统中扮演着重要的角色。
它是指将控制算法和硬件系统紧密集成的技术，广泛应用于工业自动化、智能家居、交通系统等领域。
本文将介绍嵌入式控制技术的原理、特点以及在控制系统中的应用。
一、嵌入式控制技术的原理嵌入式控制技术是指将控制算法直接实现在控制器的硬件系统上，而不是通过外部计算机进行控制。
它包含了嵌入式系统的开发和应用两个方面。
嵌入式系统开发涉及到硬件设计和软件编程。
硬件设计主要包括选型、原理图设计、电路板布局以及元器件的焊接等工作。
软件编程则是设计和开发控制算法，并将其转化为可在嵌入式系统上运行的代码。
嵌入式系统的应用主要包括实时控制和数据采集。
实时控制是指在给定的时间限制内对控制对象进行控制。
数据采集则是通过传感器等设备采集和处理外部环境的信息，为控制算法提供必要的反馈。
二、嵌入式控制技术的特点嵌入式控制技术相比传统的控制方式具有以下几个特点：1. 实时性：由于嵌入式控制技术将控制算法实现在硬件系统中，可以实现实时控制。
这对于一些对时间响应要求较高的应用非常重要，如工业自动化中的机器人控制。
2. 稳定性：嵌入式控制技术可以通过硬件系统专用的接口和传感器实时采集和处理数据，提高控制系统的稳定性。
同时，嵌入式系统的固定结构和专用的控制算法，也有助于避免一些传统控制方式中的不稳定因素。
3. 灵活性：嵌入式控制技术可以根据实际需求设计定制化的控制算法，满足不同的应用场景。
同时，由于嵌入式系统的体积小、功耗低，也更加适合应用在各种不同环境和设备中。
4. 可靠性：嵌入式系统通常采用实时操作系统来管理任务调度，保证系统的可靠性和稳定性。
此外，嵌入式系统的硬件和软件经过严格测试和验证，能够在恶劣环境下长时间稳定运行。
三、嵌入式控制技术在控制系统中的应用嵌入式控制技术广泛应用于各种控制系统中，包括传统的控制系统和智能化控制系统。
在传统的控制系统中，嵌入式控制技术可以提高系统的响应速度和控制精确度。
嵌入式芯片技术在工业控制中的应用研究
嵌入式芯片技术在工业控制中的应用研究一、引言随着科技的快速发展，传统的工业控制方式已经无法满足现代工业控制的需求。
嵌入式芯片技术的发展给工业控制带来了新的解决方案。
嵌入式芯片技术可以应用于自动控制、通信、计算机信息处理和传感器系统等方面，具有成本低、可靠性高、体积小、功耗低等特点。
本文将从嵌入式芯片技术在工业控制中的应用入手，深入探讨其在当前工业控制中的重要性和优越性。
二、嵌入式芯片技术在工业控制中的应用现状在当前的工业控制中，嵌入式芯片技术已被广泛应用。
例如，在工业自动化控制系统中，嵌入式芯片技术可以被用于控制系统的硬件设计和软件开发。
以数字信号处理（DSP）为例，嵌入式芯片技术可以被应用于控制信号的数字处理，降低硬件成本，提高控制精度。
同时，在工业通信领域，嵌入式芯片技术也发挥着重要作用。
例如，在工业以太网（IE）中，嵌入式芯片技术可以被用于实现工业自动化设备之间的通信。
在这种情况下，嵌入式芯片技术将数据包解析和路由功能整合在一起，提高了数据传输的效率。
除此之外，嵌入式芯片技术在传感器系统中的应用也愈加广泛。
例如，在传感器信号处理中，嵌入式芯片技术可以对传感器信号进行采样和滤波，从而提高信号处理的精度和速度。
同时，在传感器网络中，嵌入式芯片技术可以有效减少网络传输延迟和负载，提高信息采集的效率。
三、嵌入式芯片技术在工业控制中的优越性1.成本低嵌入式芯片技术的成本相比传统工业控制设备来讲，有着显著的优势。
主要原因是嵌入式芯片技术采用的是一体化设计，把大量的硬件电路和设备整合在了一起，从而极大地降低了硬件的成本。
2.可靠性高通过对嵌入式芯片技术设备的调试和检测，可以有效降低设备发生故障的概率。
嵌入式芯片技术的可靠性高，最根本的原因在于其具备非常强大的处理能力，便于工业控制设备对任务进行高速、准确的处理和反应。
3.体积小相比传统的硬件设备，嵌入式芯片技术可以采用超小型、高集成度的设计方案，将庞大的电路集成在一个芯片上，使其硬件体积变得更加小巧，方便了设备在各种狭小空间中的安装。
嵌入式系统的应用场景
嵌入式系统的应用场景随着科技的不断进步和发展，嵌入式系统越来越广泛地应用于各个领域。
嵌入式系统是一种专门设计用于特定应用的计算机系统，其硬件与软件紧密结合，常常用于嵌入到其他设备或系统中，以实现特定的功能。
嵌入式系统的应用场景非常丰富多样。
下面将分别介绍嵌入式系统在家庭、交通、医疗和工业等领域的应用。
一、家庭领域在家庭领域，嵌入式系统已经成为现代化家庭的重要组成部分。
智能家居系统利用嵌入式系统的高效性能和智能化特性，实现了对家庭电器的集中控制和管理。
通过智能家居系统，可以实现家电设备的远程控制、定时开关、温度监测、安全警报等功能，提高了家庭的生活质量和安全性。
除此之外，在家庭安防领域，嵌入式系统也发挥着重要的作用。
安防系统中的监控摄像头、报警器等设备都是基于嵌入式系统的设计。
这些设备通过嵌入式系统的实时监测和处理能力，可以及时捕捉到家庭内外的异常情况，并通过网络实时传输给家庭成员，提供了全方位的安全保障。
二、交通领域在交通领域，嵌入式系统的应用也非常广泛。
智能交通系统通过嵌入式系统的高效能力和实时数据处理能力，能够实现交通信号灯的优化控制、智能公交车站的实时公交信息显示、车辆定位和导航等功能。
这些系统的应用不仅提高了交通效率，减少了交通拥堵，也提高了交通安全性，提供了更加便利快捷的出行方式。
三、医疗领域在医疗领域，嵌入式系统的应用为医疗设备的智能化和便捷化提供了支持。
例如，心率监测仪、血糖仪等医疗设备中都嵌入了嵌入式系统，可以实时监测患者的生命体征，并将数据传输给医生进行分析和判断。
此外，嵌入式系统还广泛应用于手术机器人、纳米机器人等医疗机器人中，实现了精准的手术操作和药物输送，极大地提高了医疗技术的水平和治疗效果。
四、工业领域在工业领域，嵌入式系统的应用主要体现在工业自动化和物联网领域。
工业自动化以嵌入式系统为核心，通过激光、传感器、执行器等设备的协同工作，实现生产线的自动控制和远程监控。
同时，嵌入式系统的高效能力和可靠性也为工业设备的数据采集和分析提供了支持，实现了工业物联网的应用，促进了工业生产的智能化和高效化。
嵌入式WebServer在工控系统中的应用与实现
ｒ］Ｐ协 议 都 支 持 两 种 请 求 ： 单 请 求 和 完 简 协 通 信 的 基 本 框 架 。所 有 的 ｝Ｉｎ 协 议 为主 ， 进 行 的设 备 级 操作 针 对性 强 ， 而
议 就 是 在 这 基 础 之 上 实 现 的 ＷＥ Ｂ访 问 技 术 。 计 算 机 通 过 此 协 议 可 全 请 求 。应 用 层 以 唧
生 活 方 式 。 除 了 传 统 的 Ｐ 机 具 有 网 络 功 能 外 ， 前 ， 些 工 业 设 备 制 权 交 给 上 层 或 下 层 的 模 块 ．在 整 个 的 设 计 过 程 中 ， 对 ｔｉ Ｃ ／Ｐ Ｃ 目 一 ｈｎ Ｔ Ｐ Ｉ
也 开 始 实 现 网 络 化 ． 大 提 高 了 设 备 的 操 作 性 和 工 作 人 员 监 管 的 方 的 数 据 包 采 用 了 全 新 的 字 节 处 理 方 式 。 为 了 尽 量 少 的 使 用 Ｓ ＡＭ 作 极 Ｒ 便 。比 较 典 型 的 应 用 就 是 基 于 哪 协 议 的 远 程 访 问 技 术 ， 文 详 细 为 发 送 或 接 收 数 据 的 缓 冲 区 ， 不 影 响 协 议 功 能 的 前 提 下 ， 量 在 本 在 尽 介 绍 了此 技 术 在 工 业 控 制 领 域 的 实 现 及 应 用 ． 且 与 传 统 嵌 入 式 设 发 送 或 接 收 一 个 或 多 个 字 节 数 据 的 同 时 对 数 据 进 行 打 包 或 解 包 处 并 备 远 程 访 问 的 实 现 做 了 对 比 ． 现 了 适 合 工 业 控 制 领 域 的 远 程 访 问 理 。 而 不 是 等 到 所 有 的 数 据 打 包 后 再 发 送 或 等 完 整 的 数 据 包 接 收 到 实 解 决 方案 。
出 ． 常 ， 作 系 统 实 现 了 基 本 的 功 能 ， Ｔ Ｐ 协 议 控 制 下 的 机 制 。 种 类 的客 户端 相 互通 信 而不 存 在 兼容 性 问题 、从 而定 义 了所 有 ｗｂ 通 操 如 ｃ ｅ
32位嵌入式系统在工业控制方面的应用
图 ２硬件系统构成
主要功能有：１支持图形显示；２支持大量数据与程序存储 ； （） （） 了基于这些 Ｃ Ｕ内核 、集成 了大量外设及控制器的 ３ Ｐ ２位处理 （ ） ３ 支持键盘输入；４ 支持鼠标操作 ； ） （） （ 连接工业设备的继 电器 ５ 器 ，这些 ３ 位 Ｃ Ｕ还能够以软件 Ｉ ２ Ｐ Ｐ形式的软核或者制造商集 组 ；６ 通用接 口支持功能；７打印功能 ；８ 联网远程控制功能。 （） （） （） 成 的硬核方式嵌人到 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ芯片当中， 构成高端应用 。 Ｒ Ａ Ｍ架构
持实时操作 系统 ，支持 Ｗｉ ｏ ｓ Ｅ Ｌｎ ｘＰ ｌ Ｓ ｎ ｗ 、ｉｕ 、ａ Ｏ 等多种主流 ｄ Ｃ ｍ 嵌入式操作系统 ， 具有 ２ ０ ｚ ０ ＭＨ 主频 ， 最高可达 １ Ｈｚ Ｇ 以上。
技术优势 以及市场定位 ，开发出一批基于 Ａ Ｍ 内核的 ３ 位处 Ｒ ２
理器芯片， 使得 Ａ Ｍ在市场上处 于主流位置 ， Ｒ 目前基本成为 ３ ２
位单片机的行业标准。因此 ， 我们选用 ３ ２位 Ａ Ｍ９嵌入式处理 Ｒ
器来 构建 一 个强 大 的硬 件开 发 平 台 。
在硬件上 ， 我们利用 Ａ Ｍ Ｒ ９内核所具备 的功能 ， 根据本系统
问 ， 速进 入 实质 性开 发 阶段 活、 灵 可处理基于多种多样嵌入式系
统的硬件平台和应用程序 。Ｅ ｂ ｄｅ ｉ ｘ ｍ ｅｄ ｄ ｎ 是以核心为基础的、 Ｌｕ 完全内存保护 、 多任务多进程的操作系统 ； 是层次结构且 内核完
２嵌入式系统 的基本概念
８ ８
栾禄祥 ：２位嵌入 式 系统在 工业控 制方 面的应用 ３
嵌入式系统技术在智能制造中的应用现状与前景
嵌入式系统技术在智能制造中的应用现状与前景随着智能制造技术的不断发展，嵌入式系统技术也日渐成为其中的重要组成部分。
嵌入式系统是一种专用计算机系统，它被嵌入到其他设备中，具有高效、稳定、安全、低功耗等特点。
根据市场研究机构IDC的数据，2020年全球嵌入式系统市场规模已达到1940亿美元，预计到2024年将达到2400亿美元。
嵌入式系统技术在智能制造中的应用也得到了越来越广泛的关注与应用。
嵌入式系统技术的应用现状智能制造中，嵌入式系统技术被广泛应用于各种工业设备和设施、物联网智能终端设备等多个领域。
以下是一些常见的嵌入式系统技术应用案例：1. 工业控制系统嵌入式系统技术在工业控制系统中应用非常广泛，其主要作用是监测和控制生产流程。
嵌入式系统可以对传感器数据进行采集、处理和分析，然后通过控制算法对设备进行控制。
比如，在自动化车间，灯光、风扇、传送带等设备可以通过嵌入式系统技术来集成控制，实现自动化生产。
2. 物联网智能化嵌入式系统技术也是实现物联网智能化的重要技术之一。
目前智能家居、智能车辆、智能城市等物联网应用中，嵌入式系统技术已被广泛应用。
通过嵌入式系统，各种智能设备可以实现互为连接、互相沟通，从而打造出更加智能化的生活方式。
3. 人工智能人工智能是智能制造技术的基础，而嵌入式系统技术也与之息息相关。
嵌入式系统可以协助计算机系统进行推理、学习和决策，同时可以将人工智能算法应用于现实生产流程中。
比如，在机器人生产流程中，嵌入式系统可以协调机器人的运动、采集环境数据等，从而实现高效、智能的生产。
嵌入式系统技术在智能制造中的未来前景随着嵌入式系统技术的不断发展，其在智能制造中的应用前景也愈加广阔。
未来，嵌入式系统技术将有以下发展趋势和应用前景：1. 面向物联网的嵌入式系统未来物联网将是智能制造的重要组成部分，相应的嵌入式系统技术也将面临更高的需求。
在面向物联网的应用场景下，嵌入式系统需要具备更高的能耗效率、更加稳定的工作性能和更强的安全性，以应对连接数量的增加和安全威胁的风险。
工业自动化中的嵌入式软件开发与应用技术
嵌入式系统具有高度的专业化和针对 性，通常具有实时性、可靠性和低功 耗等特点。
嵌入式系统的重要性
提高生产效率
嵌入式系统能够自动化地控制生产过程， 减少人工干预，提高生产效率。
提升产品质量
通过精确的控制和监测，嵌入式系统能够 提高产品的质量和一致性。
创新应用
嵌入式系统在医疗、交通、航空航天等领 域的应用，推动了这些领域的创新发展。
嵌入式系统的开源与商业化发展
开源技术为嵌入式系统开发提供了丰富的软件资源和开发工具，降低了开发成本和门槛，促进了技术 的快速迭代和创新。
商业化发展使得嵌入式系统更加注重用户体验和产品化，推动了技术的普及和应用，加速了市场的竞争 和发展。
开源与商业化发展的结合将有助于形成良性发展的生态系统，促进嵌入式系统的可持续发展和创新。
嵌入式数据库技术
嵌入式数据库技术是用于存储和管理数据的重要工具，它可以在嵌入式系统中提供 高效、可靠的数据存储和管理功能。
常见的嵌入式数据库有SQLite、Berkeley DB等，它们具有轻量级、高效、可靠和 安全等特点。
嵌入式数据库的选择需要考虑数据存储需求、系统资源限制和性能要求等因素。
嵌入式网络技术
时监控和预警系统等。
数据安全问题
总结词
数据安全是嵌入式系统在工业自动化中面临的另一个重要挑战，涉及到敏感信息的保护和防止恶意攻 击。
详细描述
工业自动化中的嵌入式系统通常涉及到大量的敏感数据，如生产过程数据、设备状态数据、控制算法 等。这些数据如果被非法获取或篡改，可能会造成重大损失。因此，需要采取一系列安全措施，如数 据加密、访问控制、防火墙等，以确保数据的安全性和完整性。
嵌入式网络技术是实现设备间 通信和远程控制的关键技术， 它包括有线和无线通信协议栈 、网络接口卡等。
嵌入式系统的典型应用
嵌入式系统的典型应用嵌入式系统是一种能够控制、执行特定任务的计算机系统，通常用于嵌入在其他设备中，例如家电、汽车、医疗设备等。
这些系统具有高度的可靠性、实时性和可定制性，使得它们在许多领域中都有着广泛的应用。
以下将介绍一些嵌入式系统的典型应用。
1. 智能家居随着物联网的发展，智能家居系统已经成为了家居行业的一个重要分支。
智能家居系统使用嵌入式系统作为核心，通过传感器、控制器、通信模块等组件实现对家庭设备的智能控制，例如智能灯光、智能窗帘、智能门锁等。
嵌入式系统能够通过连接互联网，实现远程控制和监控，让家庭更加智能、安全、舒适。
2. 汽车电子随着汽车电子技术的不断发展，嵌入式系统在汽车中的应用越来越广泛。
汽车中的嵌入式系统可以控制发动机、制动、变速器、空调等各种设备，同时还能够实现车辆的智能化、安全化和娱乐化。
例如，嵌入式系统可以通过连接互联网，提供导航、音乐、在线娱乐等功能，让驾驶变得更加智能化和便捷。
3. 医疗设备嵌入式系统在医疗设备中的应用也越来越广泛。
例如，心脏起博器、血糖仪、血压计等医疗设备都使用了嵌入式系统。
这些系统能够实时监测患者的健康状况，提供准确的诊断和治疗方案，同时还能够将数据传输给医生或云端服务器，实现远程医疗。
4. 工业自动化嵌入式系统在工业自动化中也有着广泛的应用。
工业自动化通常需要对生产线上的设备进行控制和监测，嵌入式系统可以实现对生产线上各个设备的实时控制和数据采集，帮助企业提高生产效率和质量。
例如，自动化生产线、机器人、智能仓储等都离不开嵌入式系统的支持。
5. 安防监控嵌入式系统在安防监控中也有着重要的应用。
安防监控系统通常需要对视频信号进行处理和存储，嵌入式系统可以实现对监控设备的实时控制和视频数据的采集和存储。
同时，嵌入式系统还能够实现对监控设备的智能控制和远程监控，让安防监控更加智能化和便捷。
嵌入式系统在现代社会中有着广泛的应用，涉及到生活、医疗、工业、安防等多个领域。
嵌入式系统在工业控制中的应用及发展趋势
器 的种 类 非 常 多 ， 到 现 在 为 止 一 共 有 ３ 多 个 体 系 １０ 多 个 系 ０ ００
列 ，包 括单 片机 、Ｄ Ｐ Ｐ Ａ Ｒ 等 ，他 们具 有不 同 的字 Ｓ 、Ｆ Ｇ 、Ａ Ｍ
长 ， 有 ８ 、 １ 位 、３ 位 和 ６ 位 之 分 ，且 主 频 和 处 理 速 度 也 位 ６ ２ ４ 有 很 大 差别 。 目前 我 们 通 常所 说 的 嵌入 式 系 统 主 要 是 具有 较 高 性 能 的 ３ 位 的 嵌 入 式 处 理 器 ，主 流 的 有 Ａ Ｍ 司子 、计算机 、信息技术的飞
速 发 展 ， 不 仅 带来 了经 济 的 发 展 、 社 会 的 进 步 和 人 类 的 生 活状 态 改 善 ， 同 时 也 为工 业 生产 带来 了一 次 深 刻 的 变革 。 工控 系 统 引 入 了计 算机 控 制 ，彻 底 改 变 了 以往 的 继 电器 接 触 器 控 制 ，使 得 工 控 系 统进 入 了 自动 化 的 阶 段 。 以 计 算 机
一
个 很模 糊的概 念 ，很难给 它下 一个准 确 的定义 ，事实
能 的控 制 系 统 都 可 以称 之 为 嵌 入 式 系 统 ， 目前 广 泛 被 大 家
接 口
上 ，凡是嵌入在产品中 的以计算机来实现某种特定控制功
认 可 的概 念 是 ：嵌 入 式 系 统 是 以应 用 为 中心 ， 以计 算 机 技
中国西 部科技 ２ １ 年０ 月 （ ０ １ ５ 上旬 Ｊ 第１ 卷第 １ 期 息第２ ６ ０ ３ ４ 期
嵌入式系统在工业控制中的应用及发展趋势
李 国晓
嵌入式系统技术在工业控制领域的应用
嵌入式系统技术在工业控制领域的应用嵌入式系统技术在工业控制领域的应用正逐渐成为现代化工业发展不可或缺的一部分。
其在自动化、智能化和高效化方面的优势，使得工业控制系统趋向更加稳定、可靠和高效。
本文将介绍嵌入式系统技术的基本概念、应用领域、以及其在工业控制领域中的具体应用案例。
嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，其硬件和软件都被设计成满足特定的应用需求。
它通常由处理器、存储器、输入输出设备和多种外部接口组成。
相比传统的计算机系统，嵌入式系统的体积小、功耗低、响应速度快，并能适应各种复杂的工作环境。
在工业控制领域，嵌入式系统技术的使用可以帮助实现自动化生产、提高生产效率、降低成本、保证产品质量。
嵌入式系统技术在工业控制领域中的应用非常广泛。
一方面，它可以用于物联网智能控制系统，实现工厂设备的自动化和实时监测。
例如，在一个生产线上，嵌入式系统可以控制和监测机械臂的运动、温度、湿度和压力等参数，实现生产过程的自动化和全面监控。
另一方面，嵌入式系统还可以应用于智能物流管理系统，通过实时的传感器数据采集和分析，实现仓库货物的智能分拣、定位和运输，优化物流配送效果。
在电力行业中，嵌入式系统技术也发挥着重要的作用。
如今，许多电力设备都采用了嵌入式系统，如电力生产设备、变压器、配电设备等。
嵌入式系统可以通过实时监测和控制电力网络中的各个节点，实现对电力系统的远程管理、故障诊断和处理。
这种无人值守和远程控制的方式，提高了电力系统的可靠性和安全性，并减少了人工操作的人力和物力成本。
在化工行业中，嵌入式系统技术的应用也非常普遍。
化工工厂中涉及到许多复杂的工艺过程和化学反应，嵌入式系统可以实现对这些过程的实时监控和控制。
通过传感器和执行器的实时反馈，嵌入式系统可以及时调整操作参数和工艺流程，以确保产品质量和工艺安全。
此外，嵌入式系统还可以在化工行业中应用于环境监测和废气处理，帮助实现清洁生产和环保要求。
在交通运输领域中，嵌入式系统技术也起到了重要的作用。
单片机在智能工业控制中的应用
单片机在智能工业控制中的应用智能工业控制是指通过自动化技术和智能化技术对工业生产过程进行监测、控制和管理的一种方法。
而单片机作为一种重要的嵌入式系统核心芯片，具有体积小、功耗低、性能高等特点，因此在智能工业控制中应用广泛。
本文将从工业自动化控制、智能监测系统和智能仪器设备控制三个方面探讨单片机在智能工业控制中的应用。
一、工业自动化控制中的单片机应用工业自动化控制是指利用电子技术、计算机技术、通信技术等手段对工业生产过程进行控制和调节的一种系统。
而单片机作为数字电子技术的一种代表，被广泛应用于工业自动化控制系统中。
首先，在生产线上，单片机可以用来控制各种机械设备的开关、运行和停止。
例如，在汽车生产线上，单片机可以根据传感器信号来判断汽车组装的进度，并控制机械臂的动作来完成组装工作。
其次，在工业机械设备中，单片机可以用来实现精确的运动控制。
例如，在数控机床中，单片机可以控制电机的转速、方向和位置，实现精密的加工操作。
此外，单片机在工业生产过程中的数据采集和处理也起着重要的作用。
例如，单片机可以通过传感器采集工业设备的温度、压力、流量等数据，并通过算法对数据进行处理，实现对设备状态的监测和预警。
同时，单片机还可以与其它设备进行通信，将采集到的数据传输到上位机或云端服务器进行分析和存储。
二、智能监测系统中的单片机应用智能监测系统是指利用传感器、单片机等技术对某一特定环境或设备进行实时监测和控制的系统。
而单片机作为智能监测系统的核心控制器，可以实现对设备状态的实时监测和控制。
在环境监测系统中，单片机可以通过传感器对环境中的温度、湿度、光照等参数进行实时采集，根据采集到的数据来进行控制策略的制定。
例如，在温室中，单片机可以根据温度和湿度的变化来控制灌溉设备和通风设备，实现对植物的精确控制。
在安防监控系统中，单片机可以通过摄像头和传感器来实时监测人员和物体的活动情况，并根据预设的规则来进行报警和控制。
三、智能仪器设备控制中的单片机应用智能仪器设备是指利用单片机、传感器和通信技术等手段对仪器设备进行控制和管理的一种系统。
嵌入式系统的应用
嵌入式系统的应用嵌入式系统是一种专门设计用于控制特定设备的计算机系统。
它是设计用于嵌入到其他设备中的微型计算机，能够完成特定的任务，如自动化控制、安全监控等。
嵌入式系统的应用领域非常广泛，下面将针对几个常见的应用领域进行论述。
1. 汽车领域在汽车领域，嵌入式系统发挥着重要的作用。
现代汽车配备了大量的嵌入式系统，从发动机控制到车辆安全，都离不开这些嵌入式系统的支持。
例如，车载娱乐系统、智能驾驶辅助系统和车辆电子控制单元（ECU）等都属于嵌入式系统的应用范围。
2. 家用电器领域在家用电器领域，嵌入式系统也扮演着重要角色。
智能电视、智能空调和智能冰箱等都采用了嵌入式系统，以实现更智能、便捷的用户体验。
比如，智能空调可以通过嵌入式系统实现定时开关、远程控制等功能，智能冰箱可以通过嵌入式系统监测食物的库存量及保质期。
3. 工业控制领域在工业控制领域，嵌入式系统可以用于实现自动化生产线的控制与监控。
工业嵌入式系统通常具有高性能、高可靠性和实时性要求，能够精确控制生产过程中的各个环节。
通过嵌入式系统，可以大大提高生产效率，减少资源浪费。
4. 医疗设备领域医疗设备领域是另一个常见的嵌入式系统应用领域。
例如，心脏起搏器、血压计和血糖仪等医疗设备都使用了嵌入式系统来实现精确的数据监测和患者治疗。
嵌入式系统的高可靠性和实时性对于医疗设备至关重要，可以帮助医生准确判断患者的病情和相应治疗措施。
5. 智能家居领域智能家居系统是近年来快速兴起的一种嵌入式系统应用。
通过嵌入式系统，可以将灯光、温度、安防、音乐等智能化设备集成在一起，实现远程控制和自动化管理。
智能家居系统提供了便利的生活方式，提高了家居安全性和舒适度。
总结起来，嵌入式系统的应用范围非常广泛，涵盖了汽车、家电、工业、医疗和智能家居等领域。
嵌入式系统的设计与应用需要结合具体的需求和环境，以实现高性能、高可靠性的控制和监测。
随着科技的不断发展，嵌入式系统的应用前景将更加广阔。
嵌入式控制系统在工业控制中的应用
型 手 持嵌 入 式 系 统 将 发挥 巨大 作 用 。 嵌 入 式 系 统 不 仅 可 以 用 于 Ａ Ｍ 机 ， Ｔ 自动 售 货 机 ， 业 控 制 等 专 用 设 备 ， 工 而且 和 移动 通 信 设 备 、
Ｇ Ｓ 娱 乐 相 结 合 ｌ 还 有 一 些 其他 微处 理 器 ， Ａ Ｍ Ｓ 一 １ ０系列 是 便 携 式 通讯 产 品 和消 费 类 电子 产 品 的理 想 选 择 ， Ｐ、 ｌ ＿ 。 如 Ｒ Ａ １０ 已成 功 应 用 于
Ｖｏ ． ， ． ， ｅ ｒ ａ ｙ ２ ０ Ｐ １ ２ —１ ２ １６ Ｎｏ５ Ｆ ｂ ｕ ｒ ０１ ，Ｐ ． ２ ７ ２ ８
嵌入 式控 制 系统 在 工业 控制 中 的应 用
覃颖
（ 峡 大 学 电气 信 息 学 院 ， 北 宜 昌 ４ ３ ０ ） 三 湖 ４ ０ ２
摘 要 ： 入 式 控 制 系统是 一 种 面 向具 体 应 用 的将 底 层 硬 件 、 嵌 实时 操 作 系统 和 应 用 软 件 相 结 合 的 专 用 计 算 机 系统 ， 已经 用 于各 种 工 它
２１处 理 器 选 型 ．
件统ｊ 软作｛ 用式． 操 ‘ １ 平 系 ｌ
处
：１ Ｉ —６ —接 存 ＿口 １ ， Ｏ Ｍ 内
ｌ兰 ： ： ！ ｌ ‘：：＝：
— —
ｉ —————＿ Ｊ
＿ １ ＃ 暧 口 ＪＡ Ｄ
图 １ 嵌 入 式 控 制 系统 的 总体 结 构 图
１嵌入 式 系统 的特 点与 结构
嵌 入 式 技 术 广 泛应 用 于消 费 电子 、 信 、 通 汽车 、 国防 、 空航 天 、 业 控 制 、 表 和 办公 自动化 等 领 域 。 在个 人 领 域 中 ， 入 式 产 航 工 仪 嵌
μC／OS-Ⅱ RTOS在工业控制中的应用
Ｏ Ｓ嵌 入到 开发 的产 品 中 。
议、 图形 界面、 准化浏 览器 Ｂ ｗｅ 等 。一 般而 标 ｍｓ ｒ 言， 嵌入式操作 系统不同于一般意义的计算机操作 系统 ， 它有 占用空 间小 、 行效 率高 、 执 方便 进 行个 性 化定制和软件要求 固化存储等特点。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
ｐｏｅ 邮箱 （ ｉｏ） 消 息 队列 （ ｓ ｇ ｕｕ） ｈｒ）、 Ｍａｂｘ 和 ｌ Ｍｅｓ ｅＱ ｅｅ ａ
等多 种通 讯 同步原 语 。每 个 任 务 都处 在 以下 ５种
维普资讯
・２ ・ ０
安 徽 冶 金 科 技 职 业 学 院 学 报
２０ ０８年第 ２期
随着 计算 机 技 术 的迅 速 发展 和 芯 片 制造 工 艺 的不 断进 步 ， 人式 系统 的应 用 日益 广泛 。从 个人 嵌
化 以及应 用 的专 用性 等 方面 具有 较为 突 出的特 点 。 嵌入 式 实 时操 作 系 统 有 很 多 ， Ｖ Ｗｏｋ、 ａ Ｓ 如 ｘ ｒｓＰｌ 、 ｍＯ
的底 层 驱动软 件 、 系统 内核 、 备驱 动接 口、 设 通信 协
ｔ ／Ｓ Ｉ ￣ Ｏ —Ｉ是专 门为 计算 机 的嵌 入式应 用 设 计 Ｃ 的 ， 大 部分 代码 是 用 Ｃ语 言 编 写 的 ， Ｐ 绝 Ｃ Ｕ硬 件 相
关部分是用汇编语 言编写的。总量 约 ２０行的汇 ０ 编语言部分被压缩到最低限度 ， 为的是便于移植到 任何一 种其 它 的 Ｃ Ｕ上 。许 多 移 植 的范 例 可 以从 Ｐ
嵌入式数据库在工业控制系统中的应用
平 台上 的移植 ， 完成 了工业控制嵌入 式数据库 的设 计 与实现。测试 表 明， 数 据库性 能稳定 、 可 靠性高 ， 增 强 了工 业控制信 息的完整
性， 具有 良好 的共享性 、 可扩展 性和 可维护性 ， 提高 了嵌入 式系统的数据处理能力和数据 管理效 率。
关 键 词
Ｌｉ ｎｕ ｘ 嵌 入 式数 据 库 工 业控 制 Ｓ Ｑ Ｌ ｉ ｔ ｅ ＡＲＭ
Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｅ ｍｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ｗ ｅ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ａ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｍｂ ｅ ｄ —
ｅ ｍｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ｄ ａ ｔ ａ ｂ ａ ｓ ｅ ．Ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ｂａ ａ ｓ ｅ ｈ ａ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ Ｊ 【 ｇ ｈ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ， ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ｌ ａ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ ｆ ０ ｒ －
ｄ ｅ ｄ ｄ ａ ｔ ａ ｂ ａ ｓ ｅ ， ｉ ｔ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓ Ｑ Ｌ ｉ ｔ ｅ ３ ． ０ ｏ ｎ Ａ Ｒ Ｍ— Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ，ｃ ｏ ｍ ｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ａ ｉ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｉ ｒ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
嵌入性概念的发展
嵌入性概念的发展概述：嵌入性概念是指将计算机系统或电子设备嵌入到其他物理系统中的能力。
它已经在各个领域得到广泛应用，如智能家居、智能交通、医疗设备等。
本文将详细介绍嵌入性概念的发展历程、应用领域和未来趋势。
发展历程：嵌入性概念的发展可以追溯到20世纪60年代。
当时，计算机系统主要用于科学计算和数据处理，体积庞大且价格昂贵。
随着技术的进步，计算机硬件逐渐变小，成本降低，使得将计算机嵌入到其他设备中成为可能。
在20世纪80年代，嵌入式系统开始应用于工业控制和自动化领域。
例如，工厂中的自动化生产线使用嵌入式系统来监控和控制机器人的运行。
这些系统具有高度可靠性和实时性的要求，需要满足严格的时间限制和硬件资源限制。
随着计算机技术的快速发展，嵌入式系统逐渐进入了更多的领域。
在90年代，随着互联网的普及，嵌入式系统开始与网络技术结合，出现了物联网的概念。
物联网将嵌入式系统与传感器、无线通信等技术相结合，实现了设备之间的互联互通。
应用领域：嵌入性概念的应用领域非常广泛。
以下是一些典型的应用领域：1. 智能家居：嵌入式系统可以将家居设备连接到互联网，实现智能化控制。
例如，通过智能手机可以远程控制家中的灯光、空调、安防系统等。
2. 智能交通：嵌入式系统在交通领域的应用也非常广泛。
例如，智能交通信号灯可以根据交通流量实时调整信号灯的时间，优化交通流畅度。
智能车辆也是嵌入式系统的典型应用，可以实现自动驾驶、导航等功能。
3. 医疗设备：嵌入式系统在医疗设备中的应用可以提高医疗水平和患者的生活质量。
例如，心脏起搏器是一种常见的嵌入式医疗设备，可以监测患者的心率并按需释放电脉冲来维持正常心律。
4. 工业控制：嵌入式系统在工业控制领域的应用可以提高生产效率和产品质量。
例如，自动化生产线使用嵌入式系统来控制机器人的动作和协调各个环节的工作，实现高效的生产。
未来趋势：嵌入性概念的发展将继续向着更小、更智能、更高效的方向发展。
以下是一些未来的趋势：1. 边缘计算：随着物联网的发展，越来越多的设备连接到互联网，产生了大量的数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
嵌入式系统在工业控制中的应用摘要：工业控制是嵌入式系统的应用的重要领域，Linux 系统是嵌入式系统开发的有力工具，本文主要利用Linux系统来具体实现一个嵌入式工业控制系统。
同时，所讨论的实时系统的研究，为在一个系统中同时支持多种实时调度方法提供了可能性。
正文：嵌入式技术是21世纪最有生命力的新技术之一，目前已经广泛应用于社会生活的各个方面。
嵌入式系统的应用与开发则是当今计算机行业发展的一个热点。
现今嵌入式软件的应用与开发的领域主要有：国防、移动通信、电子、办公自动化、机/车顶盒、掌上电脑、手机软件、工业控制、信息家电等领域。
工业等各部门对智能控制需求的不断增长，对嵌入式微处理器的实时性、运算速度、可扩充能力、系统可靠性、功耗和集成度等方面提出了更高的要求。
1.嵌入式系统与工业控制网络美国电气工程师协会（IEE）的一个定义：嵌入式系统是用来控制或监视机器、装置或工厂等大规模系统的设备。
嵌入式系统通常具有如下特性：（1）通常只执行特定功能;是在特定领域内完成特定功能的专用计算机系统。
（2）嵌入式系统中硬件配置一般是根据系统的性能指标来确定的;除了附加的调试接口外，没有多余的硬件设备，一般是以计算机周边器件构成核心，其规模可在大范围内变化。
而且嵌入式系统中是软件和硬件紧密结合。
（3）严格的时序和稳定性要求;这是因为在机器控制的大型系统中，程序运行稍有差错则可能使得整个系统失去控制，甚至酿成灾害。
而且系统一般不进行交互动作，所以要求系统的自动运行要稳定、纠错能力强，可靠运行。
（4）具有实时性;因为在工业控制应用中大多数是属于过程控制，这些领域对系统要求是必须具有实时性，而且还要求有实时性的嵌入式操作系统。
（5）嵌入式系统的开发一般采用宿主机/目标机模式;在某个环境下调试好目标机器的软件和硬件，才能使目标机器离开开发环境，从而独立运行。
嵌入式系统是是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，从而能够适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
它将操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中，具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。
特别适合于要求实时的和多任务的体系。
工业控制网络是由传感器、执行机构、显示和数据记录设备等组成，用于监视和控制电气设备的系统。
由于工业控制系统特别强调可靠性和实时性。
控制网络数据通信以引发物质或能量的运动为最终目的。
用于测量与控制的数据通信的主要特点是：允许对实时的事件进行驱动通信，具有很高的数据完整性。
2.系统实现系统的实现包括硬件实现和软件实现。
硬件实现：硬件中两个串行通信接口用以采集来自其他设备的远程的数据，然后由ARM 微处理器进行处理，处理后的结果通过以太网接口分发给其他设备。
10M以太网接口的设计是考虑到通用性。
USB接口分为两个主机接口和一个设备接口。
LED用来在调试和使用过程中的显示数据结果。
软件实现软件的实现包括两个方面，一个是系统的内核，另一个是设备的驱动程序。
（1）首先编译 Kernel的源代码：在编译内核的过程中，最繁杂的事情就是这步配置工作。
在配置过程中，大部分选项可以使用其缺省值，只有小部分需要根据用户不同的需要选择。
选择的原则是将与内核其它部分关系较远且不经常使用的部分功能代码编译成为可加载模块，有利于减小内核的长度，减小内核消耗的内存，简化该功能相应的环境改变时对内核的影响;不需要的功能就不要选;与内核关系紧密而且经常使用的部分功能代码直接编译到内核中。
（2）为每个设备编写程序Linux系统的设备驱动程序完成的主要工作是：①对每个硬件设备进行初始化和释放;②数据传输，将数据从内核传到硬件设备，或者从硬件设备传到内核，读取应用程序传送给硬件设备的数据和回送应用程序请求的数据;③检测和处理硬件设备出现的错误和异常;Linux系统的设备驱动程序的主要组成部分有：①自动配置和初始化子程序;②服务于I/O请求的子程序;③中断服务子程序;根据所选择的设备和设备所要完成的功能分别进行编写。
3. 实时性解决办法实时控制系统实质上是过程控制系统。
实时操作系统首先考虑的是系统的实时性和可靠性。
实时处理系统主要指对信息进行及时的处理。
高实时性是许多工业控制网络的基本要求。
目前把Linux改造为嵌入式实时系统的方法有两个：一个方法是对Linux系统的内核进行改造;另一个方法是在 Linux 系统底层添加一个硬件抽象层。
其目的都是为了保证系统会首先执行优先级更高的实时进程然后才是优先级低的普通进程，并且防止别的普通进程打断实时进程的运行。
本文从进程间通信方式调整、进程抢占式调度两方面提出两种系统改造方式：第一，进程间通信方式调整。
用可抢占式内核的方法实现进程调度，需要采用关中断或使用信号量机制来保护临界区，需要提供进程间通信的若干实现方法。
第二，进程抢占式调度。
实时系统的调度必须满足以下条件：进程的优先级通过 API 指定、调度器自动选择并执行最高优先级的进程、调度在一个固定的时间周期里选择和执行最高优先级的进程。
系统需要提供满足要求的调度方法。
4.系统测试分析为了保证系统的正常运行，在理论上通过的前提下，测试是必不可少的。
从事嵌入式软件开发的缺点是：(1) 入门起点较高，所用到的技术往往都有一定难度，若软硬件基础不好，特别是操作系统级软件功底不深，则可能不适于此行。
(2) 这方面的企业数量要远少于企业计算类企业。
特别是从事嵌入式的小企业数量较多(小企业要搞自己的产品创业)，知名大公司较少(搞嵌入式的大公司主要有 Intel、Motorola、TI、Philip、Samsung、Sony、Futjtum、Bell-Alcatel、意法半导体、 Microtek、研华、华为、中兴通信、上广电等制造类企业)。
这些企业的习惯思维方式是到电子、通信等偏硬专业找人。
(3)有少数公司经常要硕士以上的人搞嵌入式，主要是基于嵌入式的难度。
但大多数公司也并无此要求，只要有经验即可。
同学们若学习嵌入式，显然应偏重于嵌入式软件，特别是嵌入式操作系统方面，应是我们的强项。
在嵌入式软件方面最重要的课程包括：(1) 嵌入式微处理器结构与应用：这是一门嵌入式硬件基础课程，我们说过，嵌入式是软硬件结合的技术，搞嵌入式软件的人应对ARM处理器工作原理和接口技术有充分了解，包括ARM的汇编指令系统。
若不了解处理器原理，怎么能控制硬件工作，怎么能写出节省内存又运行高速的最优代码(嵌入式软件设计特别讲究时空效率)，怎么能写出驱动程序(驱动程序都是与硬件打交道的)？很多公司招聘嵌入式软件人员时都要求熟悉ARM处理器，将来若同学到公司中从事嵌入式软件开发，公司都会给你一本该设备的硬件规格说明书(xxx Specification)，你必须能看懂其中的内存分布和端口使用等最基本的说明(就像x86汇编一样)，否则怎么设计软件。
有些同学觉得嵌入式处理器课程较枯燥，这主要是硬件课程都较抽象的原因。
还有同学对ARM汇编不感兴趣，以为嵌入式开发用C语言就足够了。
其实不应仅是将汇编语言当成一个程序设计语言，学汇编主要是为了掌握处理器工作原理的。
一个不熟悉汇编语言的人，怎么能在该处理器写出最优的C语言代码。
在嵌入式开发的一些关键部分，有时还必须写汇编，如Bootloader等(可能还包括BSP)。
特别是在对速度有极高要求的场合(如DSP处理器的高速图像采集和图像解压缩)，目前还会用到汇编写程序的，尽管用到的机会相对C要小得多。
当你在一个嵌入式公司工作时，在查看描述原理的手册时，可能很多都是用汇编描述的，这是因为很多硬件设计人员只会写或者喜欢用汇编描述，此时你就必须看懂汇编程序，否则软硬件人员可能就无法交流。
很多嵌入式职位招聘时都要求熟悉汇编。
(2) 嵌入式操作系统类课程除了WinCE的实时性稍差外，大多数嵌入式操作系统的实时性都很强，所以也可称为实时操作系统Real TimeOperating System。
从事嵌入式的人至少须掌握一个嵌入式操作系统(当然掌握两个更好)，这在嵌入式的所有技术中是最为关键的了。
目前最重要的RTOS主要包括：第一类、传统的经典RTOS：最主要的便是Vxworks操作系统，以及其Tornado开发平台。
Vxworks因出现稍早，实时性很强(据说可在1ms内响应外部事件请求)，并且内核可极微(据说最小可8K)，可靠性较高等，所以在北美，Vxworks占据了嵌入式系统的多半疆山。
特别是在通信设备等实时性要求较高的系统中，几乎非Vxworks 莫属。
Vxworks的很多概念和技术都和Linux很类似，主要是C语言开发。
像Bell- alcatel、Lucent、华为等通信企业在开发产品时，Vxworks用得很多。
但Vxworks因价格很高，所以一些小公司或小产品中往往用不起。
目前很多公司都在往嵌入式Linux转(听说华为目前正在这样转)。
但无论如何，Vxworks在一段长时间内仍是不可动摇的。
与Vxworks类似的稍有名的实时操作系统还有pSOS、QNX、Nucleus等RTOS。
第二类、嵌入式Linux操作系统：Linux的前途除作为服务器操作系统外，最成功的便是在嵌入式领域的应用，原因当然是免费、开源、支持软件多、呼拥者众，这样嵌入式产品成本会低。
Linux本身不是一个为嵌入式设计的操作系统，不是微内核的，并且实时性不强。
目前应用在嵌入式领域的Linux系统主要有两类：一类是专为嵌入式设计的已被裁减过的Linux系统，最常用的是uClinux(不带MMU功能)，目前占较大应用份额，可在ARM7上跑；另一类是跑在 ARM 9上的，一般是将Linux 2.4.18内核移植在其上，可使用更多的Linux 功能(当然uClinux更可跑在ARM 9上)。
很多人预测，嵌入式Linux预计将占嵌入式操作系统的50%以上份额，非常重要。
缺点是熟悉Linux的人太少，开发难度稍大。
另外，目前我们能发现很多教材和很多大学都以ucOS/II为教学用实时操作系统，这主要是由于ucOS/II 较简单，且开源，非常适合入门者学习实时操作系统原理，但由于ucOS/II功能有限，实用用得较少。
况且熟悉了Linux开发，不仅在嵌入式领域有用，对开发Linux应用软件，对加深操作系统的认识也有帮助，可谓一举多得。
据我所知，目前Intel、Philip都在大搞ARM+LINUX的嵌入式开发，Fujitum则是在自己的处理器上大搞Linux 开发。
目前在嵌入式Linux领域，以下几个方面的人特别难找，一是能将Linux移植到某个新型号的开发版上；二是能写Linux驱动程序的人；三是熟悉Linux 内核裁减和优化的人。
不过LINUX有一个硬伤，就是没有WINDOWS那样的友好方便美观的交互界面，不然微软帝国早就守不住了。