探究嵌入式系統(tǒng)在地磅自動化儀表中的應用

隨著經(jīng)濟與社會的快速發(fā)展，我國現(xiàn)代工業(yè)實現(xiàn)了較為長足的進步，嵌入式系統(tǒng)在自動化儀表中的廣泛應用就是這一進步的最直觀體現(xiàn)，為此本文就嵌入式系統(tǒng)在地磅自動化儀表中的應用展開了具體研究，希望這一研究能夠為相關從業(yè)人員帶來一定啟發(fā)。

1 前言

對于早已正式進入信息時代的我國來說，信息技術不僅已經(jīng)與我國民眾的工作、生活、娛樂等緊密連接的一起，其本身也已成為我國經(jīng)濟發(fā)展與科技進步的關鍵動力。對于我國當下的現(xiàn)代工業(yè)來說，自動化儀表本身屬于物質化世界信息測量與控制的基礎手段和設備，由此可見自動化儀表的重要性，而想要保證自動化儀表較好完成自身工作，高性能的嵌入式微處理器就是其中關鍵，這就使得嵌入式系統(tǒng)本身為自動化儀表的發(fā)展提供了重要支持。

2 嵌入式系統(tǒng)概述

為了較好完成本文就嵌入式系統(tǒng)展開的相關研究，我們首先需要深入了解嵌入式系統(tǒng)。結合相關文獻資料，筆者將嵌入式系統(tǒng)定義為以應用為中心、以計算機技術為基礎的專用計算機系統(tǒng)，一般來說，嵌入式系統(tǒng)具備著可靠性較高、體積與功耗要求嚴格的特點。近年來我國嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)了較為長足的發(fā)展，而在這種發(fā)展中嵌入式系統(tǒng)也出現(xiàn)了基于單片機的 MCU、工業(yè)化單板機、以嵌入式處理器為核心的三類不同的發(fā)展方向。

2． 1 基于單片機的 MCU

對于基于單片機的 MCU 這類的嵌入式系統(tǒng)來說，集成度較高、控制能力較為豐富是其具備的基本特點，這一特點源于其所使用的處理器，但這類基于單片機的 MCU 嵌入式系統(tǒng)也存在著存儲容量較小、系統(tǒng)資源有限的缺點，這使得基于單片機的 MCU 嵌入式系統(tǒng)往往功能并不是過于強大 。

2． 2 工業(yè)化單板機

除了基于單片機的 MCU 嵌入式系統(tǒng)外，工業(yè)化單板機也是當下較為常見的嵌入式系統(tǒng)，小型化、模塊化、低功耗、高可靠性是工業(yè)化單板機這一嵌入式系統(tǒng)外具備的優(yōu)勢，但其本身也存在著靈活性不高的缺點，這一缺點主要源于其硬件裁剪環(huán)節(jié)存在的問題 。

2． 3 以嵌入式處理器為核心除了上述兩種嵌入式系統(tǒng)外，以嵌入式處理器為核心的嵌入

式系統(tǒng)在我國工業(yè)領域同樣較為常見，這類系統(tǒng)本身能夠實現(xiàn)硬件的完全裁剪，這使得其本身擁有著遠勝于基于單片機的 MCU、工業(yè)化單板機嵌入式系統(tǒng)的功能優(yōu)勢，這一優(yōu)勢也使得其能夠較好滿足自動化儀表的傳感測量、補償計算、顯示等功能需求，可以說以嵌入式處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)本身具備著較為廣闊的發(fā)展前景 。

3 嵌入式系統(tǒng)在自動化儀表中的常見應用模式

結合上文內容，我們較為全面的了解了嵌入式系統(tǒng)，而為了較好完成本文就嵌入式系統(tǒng)在自動化儀表中應用展開的研究，筆者將在下文中對嵌入式系統(tǒng)在自動化儀表中的常見應用模式進行具體論述，希望這一論述內容能夠為相關從業(yè)者帶來一定啟發(fā)。

3． 1 軟硬件協(xié)同設計

對于應用嵌入式系統(tǒng)的自動化儀表來說，其本身擁有著多種應用模式，軟硬件協(xié)同設計就是一種較為典型且技術含量不高的模式之一。不同于傳統(tǒng)的儀器儀表設計順序，軟硬件協(xié)同這一嵌入式系統(tǒng)設計摒棄了以往獨立、分離的設計理念，而這種設計理念的變更則使得以往嵌入式系統(tǒng)設計中可能出現(xiàn)的修正困難、開發(fā)周期延長、開發(fā)成本增加等問題都將成為過去式，而由于軟硬件協(xié)同設計能夠在一定程度上實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)本身的功能驗證，這就使得嵌入式系統(tǒng)的功能將實現(xiàn)設計初衷與使用實際的完成一致 。

對于軟硬件協(xié)同設計來說，經(jīng)過系統(tǒng)功能規(guī)格說明、軟硬件分解與設計、系統(tǒng)協(xié)同模式設計、軟硬件設計集成等設計環(huán)節(jié)，自動化儀表本身的設計成本將大大降低，其自身的實用性與可靠性也將實現(xiàn)明顯增強，自動化儀表自然能夠在嵌入式系統(tǒng)的支持下更好為我國工業(yè)發(fā)展提供支持。

3． 2 高性能嵌入式處理器使用除了軟硬件協(xié)同這一嵌入式系統(tǒng)在自動化儀表中的應用模式

外，高性能嵌入式處理器在自動化儀表中的應用同樣是我國當下工業(yè)領域的重要組成。在我國當下的自動化儀表發(fā)展中，多種嵌入式處理器同時存在的情況將長期存在，但隨著我國工業(yè)領域的不斷快速發(fā)展嗎，我國工業(yè)發(fā)展對于自動化儀表也提出了更高的需求，以往應用 8 位或者 16 位的微控制器( 單片機) 的自動化儀表早已不能滿足我國工業(yè)的發(fā)展需求，這就使得高性能嵌入式處理器的使用已經(jīng)成為我國自動化儀表的必然發(fā)展方向，而這也將大大提高自動化儀表本身的應用效果 。

對于急需提升自身應用效果的自動化儀表來說，以高位數(shù)據(jù)處理器為內核同時集成多種功能是其的必然選擇之一，而具體的自動化儀表使用者也能夠根據(jù)自身實際需求，在考慮功耗、體積、性能、價格等綜合因素的前提下選擇合適的高性能嵌入式處理器，而通過這種方式實現(xiàn)的高級算法，也將保證自動化儀表更好的為我國工業(yè)發(fā)展提供支持。

3． 3 嵌入式實時操作系統(tǒng)除了上述兩種嵌入式系統(tǒng)在自動化儀表中的應用模式外，嵌入式實時操作系統(tǒng)也是一種我國當下較為常見的自動化儀表嵌入式系統(tǒng)應用模式，由于這一應用模式本身能夠實現(xiàn)自動化儀表與互聯(lián)網(wǎng)的連接，這就使得這種自動化儀表往往對其自身嵌入式系統(tǒng)的性能有著較高的要求，也只有具備大體積存儲器與較高運算速度的嵌入式系統(tǒng)才能夠滿足這類自動化儀表的使用需求。當然，由于嵌入式系統(tǒng)本身在體積、預算等方面存在的限制，其自身的操作系統(tǒng)并不能實現(xiàn)無限提升，這就使得嵌入式微型互聯(lián)網(wǎng)技術得以出現(xiàn)。對于嵌入式微型互聯(lián)網(wǎng)技術，這一技術本身能夠將自動化儀表變?yōu)榫W(wǎng)絡中的獨立節(jié)點，這就將使得自動化儀表具備遠程數(shù)據(jù)采集、遠程控制、自動報警等多種功能，而這些功能實現(xiàn)所需的嵌入式系統(tǒng)要求也將大大降低，由此自動化儀表將實現(xiàn)任何時間、任何地點的數(shù)據(jù)采集、分析與顯示。

4 結語

在筆者就嵌入式系統(tǒng)在自動化儀表中應用展開的研究中，筆者詳細論述了嵌入式系統(tǒng)的概念，并對嵌入式系統(tǒng)在自動化儀表中的三種常見應用模式進行了詳細論述，結合這一系列論述我們能夠認識到嵌入式系統(tǒng)對于自動化儀表的重要性。