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嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用
嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用【1】
摘 要 在計(jì)算機(jī)技術(shù)的推動(dòng)下，嵌入式計(jì)算機(jī)的作用日益突出，應(yīng)用范圍也越來越廣。
首先簡(jiǎn)單介紹了嵌入式計(jì)算機(jī)及其特點(diǎn)，然后就其在運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】嵌入式計(jì)算機(jī) 特點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)已遍布各個(gè)角落，在當(dāng)前社會(huì)中發(fā)揮著不可代替的作用，且計(jì)算機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)更新速度快，是提高社會(huì)現(xiàn)代化水平的重要保障。
在不斷發(fā)展中，嵌入式計(jì)算機(jī)迅速興起，應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大。
所謂嵌入式計(jì)算機(jī)，是一種針對(duì)特定用途的系統(tǒng)，其體積、功耗等因數(shù)與普通計(jì)算機(jī)都有明顯的差別，且軟硬件可以裁剪。
此系統(tǒng)配以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，用于軍事、工業(yè)、民用等領(lǐng)域，可提高工作效率，且?guī)в泄收显\斷功能，相關(guān)研究越來越多，值得推薦。
1 嵌入式計(jì)算機(jī)概述
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷更新改進(jìn)，很多行業(yè)對(duì)其提出了更高的要求，尤其是其專用性越來越受重視。
為滿足專用設(shè)備和系統(tǒng)的需要，嵌入式計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展，不但在軍事領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，還逐漸向民用行業(yè)滲透，在計(jì)算機(jī)家族中的地位日益重要。
任何設(shè)備要想提高系統(tǒng)性能和運(yùn)行效率，都需要依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，這也是嵌入式計(jì)算機(jī)生存的基礎(chǔ)，它能夠在相應(yīng)的系統(tǒng)中隱藏。
需注意的是，嵌入式計(jì)算機(jī)并不能算是完全獨(dú)立的，而是與專用設(shè)備系統(tǒng)相配套的設(shè)備，雖也是計(jì)算機(jī)，但往往并不具備普通計(jì)算機(jī)的全部功能。
從物理機(jī)構(gòu)的角度講，嵌入式計(jì)算機(jī)屬于宿主系統(tǒng)的一部分;從功能的角度講，它是針對(duì)系統(tǒng)的某一方面而設(shè)計(jì)的具有特殊功能的設(shè)備，用戶不能對(duì)其編程進(jìn)行改動(dòng)。
所以對(duì)于那些體積較小卻是獨(dú)立編程工具的計(jì)算機(jī)，其實(shí)并不屬于嵌入式計(jì)算機(jī);相反，如果某些計(jì)算機(jī)體積較大，但只是在更大的系統(tǒng)中執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)，本身不具備獨(dú)立性，也應(yīng)屬于嵌入式計(jì)算機(jī)。
按其應(yīng)用領(lǐng)域，可大致分為軍事、網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)和家用電器系統(tǒng)四類。
以軍用嵌入式計(jì)算機(jī)為例，美國(guó)將手持式加固機(jī)和加固型筆記本都劃分至嵌入式計(jì)算機(jī)運(yùn)用，這很有可能成為今后的主流。
此類計(jì)算機(jī)必須能夠完成雙向無線通信，包括和GPS相配合通信，能夠完成一些特定任務(wù)，這是其應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。
若能夠移動(dòng)或與宿主系統(tǒng)沒有直接關(guān)聯(lián)，則不能列入嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用，所以說并非所有的應(yīng)用于軍事的筆記本都能在嵌入式計(jì)算機(jī)中列入。
2 關(guān)于嵌入式計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)
2.1 接口和形式的多樣性
因?yàn)樵趯?shí)際中，對(duì)接收信號(hào)和控制信號(hào)處理較為復(fù)雜，且各個(gè)行業(yè)關(guān)于嵌入式計(jì)算機(jī)的接口數(shù)量、規(guī)格也有不同，所以接口要具有多樣性，以滿足不同的應(yīng)用要求。
在形式方面同樣如此，應(yīng)用嵌入式計(jì)算機(jī)的設(shè)備和系統(tǒng)有著很大不同，所以要求形式的多樣性。
就目前而言，有單片式嵌入、整機(jī)形式嵌入、單板嵌入等多種形式。
大型系統(tǒng)往往應(yīng)用的嵌入式計(jì)算機(jī)體積較大。
2.2 專用性及綜合性強(qiáng)
嵌入式計(jì)算機(jī)集通信、電子、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體等技術(shù)于一體，是一個(gè)技術(shù)密集、不斷創(chuàng)新的集成系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的綜合性。
同時(shí)它是為了滿足某種特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，可將CPU中本來由其他板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部。
2.3 軟件硬件的一體化
嵌入式計(jì)算機(jī)體積通常較小，其軟件和硬件一體，且以軟件(即嵌入式系統(tǒng)主體)為主。
另外，為提高運(yùn)行效率，可對(duì)其硬件軟件進(jìn)一步改革，以最小的空間實(shí)現(xiàn)更多的功能。
由于具有專用性，任務(wù)對(duì)象有限，為節(jié)約成本，通常不會(huì)采用通用的CPU，所以結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，管理資源也比通用的計(jì)算機(jī)少。
2.4 需開發(fā)專門的工具
嵌入式計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，工藝先進(jìn)，系統(tǒng)配置要求較低，但其自身并不具備自主開發(fā)能力。
用戶不能在應(yīng)用中改變其程序功能，所以必須有一套相應(yīng)的開發(fā)工具和環(huán)境。
3 嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)在運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用
針對(duì)那些在體積和功耗上有著嚴(yán)格要求的產(chǎn)品，往往會(huì)采用PC/104總線，在此設(shè)計(jì)的嵌入式計(jì)算機(jī)即采用的是PC/104總線結(jié)構(gòu)。
除了外型結(jié)構(gòu)較小，PC/104和PC總線的硬件軟件完全兼容，在小型化設(shè)備中有著廣泛應(yīng)用。
嵌入式計(jì)算機(jī)選用某公司研發(fā)的UN0-2160產(chǎn)品，為縮短開發(fā)時(shí)間，設(shè)計(jì)為嵌入式應(yīng)用預(yù)裝平臺(tái)。
同時(shí)考慮到各項(xiàng)任務(wù)的不同要求，還提供有豐富的通訊網(wǎng)絡(luò)接口，包括Wireless LAN，RS-232/422等。
嵌入式運(yùn)動(dòng)仿真系統(tǒng)采用針孔式疊層結(jié)構(gòu)，空間體積小、緊湊、易于安放，采集運(yùn)動(dòng)信號(hào)的傳感器及其調(diào)理電路放在頂層。
該系統(tǒng)選用的無線網(wǎng)卡為 MLAN一3325A，是一種標(biāo)準(zhǔn)PCMCIA網(wǎng)絡(luò)適配器，完全兼容IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)傳輸速率為l Mbps，能與以太網(wǎng)和PC局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)快速、便捷的無縫連接，傳輸距離達(dá)到270m左右，具有即插即拔、支持各種操作系統(tǒng)(win98/wince/NT20O0/XP)和低功耗等特點(diǎn)。
該公司的 PCM-3718HG卡是具有高性能、多功能的數(shù)據(jù)采集模塊，接于P C/104接口，提供16個(gè)單通道或8個(gè)差分式通道的12-bit A/D 轉(zhuǎn)換和數(shù)字輸入輸出。
本系統(tǒng)的無線網(wǎng)卡MLAN -3325A的I/O端口基地址為0x300H，IRQ為7，而PCM-3718HG卡的I/O端口基地址經(jīng)跳線設(shè)為 0x200H( 原缺省為0x300H)，這樣可避免與MLAN-3325A卡發(fā)生I/O端口地址沖突，IRQ為5。
4 結(jié)束語
嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)是計(jì)算機(jī)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)分支，在今后諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。
為進(jìn)一步提高運(yùn)行效率，還需對(duì)此技術(shù)做進(jìn)一步完善。
參考文獻(xiàn)
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嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用研究【2】
摘 要：本文首先對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行概括，隨后探討嵌入式計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)，最后展望嵌入式計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)，相信本文的研究對(duì)相關(guān)課題有著一定借鑒。
關(guān)鍵詞：嵌入式;計(jì)算機(jī);技術(shù);應(yīng)用
一、嵌入式計(jì)算機(jī)概念與應(yīng)用
由于嵌入式計(jì)算機(jī)在快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)條件下，不僅繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，還向民用各個(gè)領(lǐng)域技能型滲透，如今已經(jīng)發(fā)展成為計(jì)算機(jī)家族重要組成部分。
所謂的嵌入式計(jì)算機(jī)則是按照一個(gè)設(shè)備應(yīng)用或者系統(tǒng)需求所開發(fā)出來的具備一定特殊性計(jì)算機(jī)，往往這是在相應(yīng)設(shè)備或者系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行隱藏。
提高設(shè)備系統(tǒng)的功能與性能，這都必須借助計(jì)算機(jī)作用發(fā)揮，而這就是嵌入式計(jì)算機(jī)生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。
基于某種角度進(jìn)行分析，這個(gè)計(jì)算機(jī)絕對(duì)不是完全獨(dú)立，至少這并不是一致?lián)碛刑貏e齊全功能的通用計(jì)算機(jī)，而是屬于在設(shè)備或者系統(tǒng)進(jìn)行配套的一種電子部件或者電子設(shè)備。
基于物理機(jī)構(gòu)上來看，嵌入式計(jì)算機(jī)在宿主系統(tǒng)當(dāng)中嵌入當(dāng)成整個(gè)系統(tǒng)的組成部分，那么其存在并不獨(dú)立。
基于功能的角度來看，往往嵌入式計(jì)算機(jī)則是對(duì)某種特定應(yīng)用針對(duì)，如果通過相應(yīng)編程，用戶往往對(duì)其并不修改，那么按照這樣的思路，我們理解就不困難，即便是部分計(jì)算機(jī)有很小體積，那么將其作為單獨(dú)的編程工具，這是屬于嵌入式計(jì)算機(jī)范疇之外。
而當(dāng)還有些計(jì)算機(jī)對(duì)特別多空間占用，可是并不具備獨(dú)立性，在更大系統(tǒng)內(nèi)嵌入執(zhí)行特定任務(wù)，那么這類計(jì)算機(jī)則應(yīng)該將其劃分到嵌入式計(jì)算機(jī)的范疇。
根據(jù)嵌入式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍，那么就可以將其劃分成為軍用、工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與家用電器系統(tǒng)這四類嵌入式計(jì)算機(jī)。
而且在這些年時(shí)間以來，在美國(guó)的軍事應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)中把手持式加固機(jī)與加固型筆記本計(jì)算機(jī)列入到嵌入式計(jì)算機(jī)運(yùn)用，而這已經(jīng)逐步成為一種趨勢(shì)。
軍事環(huán)節(jié)應(yīng)用這類計(jì)算機(jī)，首要的要求就是存在雙向無線通信功能，還可以和GPS大系統(tǒng)實(shí)施通信，從而可以對(duì)某些特定任務(wù)完成。
那么在這類計(jì)算機(jī)和宿主系統(tǒng)兩者之間并不存在著直接相連的關(guān)系，能夠移動(dòng)物理位置。
根據(jù)這樣的分析，那么絕對(duì)不是用于軍事當(dāng)中的筆記本或者是手持式計(jì)算機(jī)都能夠在嵌入式計(jì)算機(jī)當(dāng)中列入。
二、嵌入式計(jì)算機(jī)特點(diǎn)分析
(一)廣泛性的嵌入對(duì)象
受到迅猛發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，尤其是日新月異的微電子技術(shù)，如今通過對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)在幾乎全部設(shè)備或者系統(tǒng)當(dāng)中對(duì)以往傳統(tǒng)的那些即便有著強(qiáng)烈做的愿望可是卻并不能實(shí)現(xiàn)的工作完成。
比如要對(duì)導(dǎo)彈性能保證，這就應(yīng)該對(duì)全程自動(dòng)目標(biāo)與實(shí)施攻擊控制進(jìn)行有效控制，而這也存在著嵌入式計(jì)算機(jī)的影子，還有就是要對(duì)全套洗衣流程的自動(dòng)控制操作。
(二)多樣性的嵌入形式
雖然如今廣泛應(yīng)用嵌入式九江市，可是設(shè)備或者系統(tǒng)不同，那么就會(huì)存在著絕對(duì)不同的嵌入式計(jì)算機(jī)的規(guī)模、功能、性能要求。
所存在的這種十分明顯的差異性肯定會(huì)有著相應(yīng)的多樣嵌入方式存在于嵌入式計(jì)算機(jī)當(dāng)中。
基于當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)情況來看，有著特別多的單片式嵌入式計(jì)算機(jī)在人們的日常生活設(shè)備，那么又特別多單板嵌入形式與整機(jī)形式的嵌入式九江市存在與工業(yè)與軍事系統(tǒng)設(shè)備當(dāng)中，而大型系統(tǒng)當(dāng)中尤其是借助于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)形式的嵌入式計(jì)算機(jī)。
(三)關(guān)鍵性嵌入作用
如今人們都將計(jì)算機(jī)稱之為電腦，那么這就能夠顯現(xiàn)出計(jì)算機(jī)作用與能夠所具備的重要作用，即便嵌入式計(jì)算機(jī)基于應(yīng)用配套進(jìn)入到相應(yīng)的設(shè)備和系統(tǒng)。
可是如今進(jìn)去之后，那么新設(shè)備與新系統(tǒng)則會(huì)可以對(duì)相當(dāng)數(shù)量的自動(dòng)掛控制的處理任務(wù)承擔(dān)。
這就使得新設(shè)備與新系統(tǒng)有著越來越大的依賴性，絕對(duì)不是屬于可有可無，從其地位上則是屬于關(guān)鍵部位。
當(dāng)一個(gè)設(shè)備具備一定的智能化特征，后來才發(fā)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)則是在思維混亂的情況下生存與發(fā)展，這也肯定具備特征嚴(yán)重的影響。
(四)專一性嵌入功能
嵌入式計(jì)算機(jī)具備特別明確的所要達(dá)到的性能指標(biāo)與功能目標(biāo)，這就導(dǎo)致百姓群體擁有比較現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)。
針對(duì)這樣的情況，過高技術(shù)指標(biāo)與多余功能則顯得并不存在著一定的意義，在某些時(shí)候這些還呈現(xiàn)有害化。
這就可以看出嵌入式的功能則會(huì)顯得比較專一。
(五)多樣性的嵌入接口
即便當(dāng)中固定所有嵌入式計(jì)算機(jī)I/O接口數(shù)量、規(guī)格、性質(zhì)，可是這些應(yīng)用對(duì)各行各業(yè)可是這些應(yīng)用對(duì)各個(gè)行業(yè)有效涉及，那么這就使得有著紛繁復(fù)雜的處理接收信號(hào)與要發(fā)出去的控制信號(hào)，這就應(yīng)該讓嵌入式計(jì)算機(jī)擁有多種類型借口這就使得通用計(jì)算機(jī)制定有限的幾個(gè)規(guī)范可以包含的進(jìn)行綜合，完全解決這一問題并不全面。
(六)實(shí)時(shí)性嵌入性能
規(guī)定信號(hào)傳輸?shù)角度胧郊夹g(shù)接收過程中，那么就必須基于有限時(shí)間區(qū)間氛圍內(nèi)對(duì)相信工作任務(wù)完成，而這也是一個(gè)特別重要的特點(diǎn)來對(duì)其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行區(qū)別。
可是在設(shè)計(jì)嵌入式計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的主要問題。
(七)匹配性嵌入結(jié)構(gòu)
計(jì)算機(jī)是通用計(jì)算機(jī)的核心內(nèi)容，往往是按照相應(yīng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，這種計(jì)算機(jī)則是按照相應(yīng)條件給被嵌入市場(chǎng)的設(shè)備與系統(tǒng)為嵌入式計(jì)算機(jī)，按照相對(duì)應(yīng)要求，人們?cè)诠ぷ鬟^程中，則會(huì)從根本上設(shè)備、系統(tǒng)相符合匹配的相匹配的嵌入式計(jì)算機(jī)。
(八)可靠性嵌入操作
由于在設(shè)備或者系統(tǒng)當(dāng)中的計(jì)算機(jī)隱藏嵌入式計(jì)算機(jī)則是在這里相當(dāng)一部分設(shè)備或者系統(tǒng)用戶淋雨，還有人在嵌入式計(jì)算機(jī)的過程中，想不出好的辦法把握質(zhì)量安全關(guān)。
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