[科普中國]-嵌入式控制器

概念

在以太控制網(wǎng)絡中嵌入式控制器是一種很好的、基本的接入設備。

嵌入式控制器是用于執(zhí)行指定獨立控制功能并具有復雜方式處理數(shù)據(jù)能力的控制系統(tǒng)。它是由嵌入式微電子技術芯片（包括微處理器芯片、定時器、序列發(fā)生器或控制器等一系列微電子器件）來控制的電子設備或裝置，能夠完成監(jiān)視、控制等各種自動化處理任務。

嵌入式控制器主要用于實時控制、監(jiān)視、管理或輔助其他設備運轉(zhuǎn)。它由微處理器芯片、固化在芯片內(nèi)的軟件及其他部件組成。

嵌入式控制器軟件包括：嵌入式實時操作系統(tǒng)、應用程序、應用程序編程接口API、實時數(shù)據(jù)庫等。1

工作原理嵌入式微處理器嵌入式CPU與通用型CPU相比呈現(xiàn)異彩紛呈的景象，目前世界上僅32位嵌入式CPU就有100種以上。嵌入式CPU大多工作在特定用戶群設計的系統(tǒng)中，具有低功耗、體積小、集成度高等特點，有利于嵌入式控制器設計趨于小型化、智能化并與網(wǎng)絡應用緊密結合。

嵌入式操作系統(tǒng)現(xiàn)在國際上比較流行的嵌入式操作系統(tǒng)有：Microware的OS9，Sun的Java OS，Microsoft的Windows CE、Windows NT Embedded，自由軟件RT-Linux等。我國凱思集團也研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的通用嵌入式操作系統(tǒng)Hopen。

網(wǎng)絡接口網(wǎng)絡接口為嵌入式控制器接入網(wǎng)絡提供必要的條件。網(wǎng)絡接口以32位CPU為中心，控制器完成網(wǎng)絡接口的控制功能，通信接口有RS 232C串行接口，通信協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)器接口、網(wǎng)絡接口等。

利用嵌入式控制器、網(wǎng)絡接口可以構建以太控制網(wǎng)絡。在分布式網(wǎng)絡計算平臺的支持下，同樣可以構建分布式控制網(wǎng)絡。

技術要點嵌入式控制器的操作系統(tǒng)平臺、網(wǎng)絡通信平臺為當今世界流行的開放式平臺，為以太控制網(wǎng)絡的開放性奠定了基礎。

嵌入式控制器的操作系統(tǒng)平臺，如RT-Linux，功能強，應用軟件開發(fā)快捷、方便。在Linux操作系統(tǒng)上開發(fā)的應用軟件能直接在RT-Linux環(huán)境中運行，也就是說，開發(fā)嵌入式控制器應用軟件無需專用的軟件開發(fā)系統(tǒng)與工具。

功能強大的嵌入式CPU為嵌入式控制器提供高性能、高速處理能力及靈活的擴展方式。

支持TCP/IP協(xié)議，容易實現(xiàn)網(wǎng)絡互聯(lián)與網(wǎng)絡擴展。

可應用各種網(wǎng)絡作為嵌入式控制器接入主干網(wǎng)。這些主干網(wǎng)通信速率高，實時性好，并支持分布式網(wǎng)絡計算，實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)同工作。

嵌入式控制器、網(wǎng)絡接口、分布式網(wǎng)絡計算平臺不但能夠構建開放的、功能強大的以太控制網(wǎng)絡，而且容易實現(xiàn)控制網(wǎng)絡與信息網(wǎng)絡的無縫集成。2