機械控制嵌入式控制芯片運用

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【摘要】本文立足于嵌入式控制芯片的顯著特征，結合筆者多年相關工作經驗，詳細分析了機械控制系統中嵌入式控制芯片的具體應用，剖析了機械控制系統中嵌入式控制芯片的應用前景。希望能為提高嵌入式控制芯片在機械控制系統中的應用水平提供部分理論支撐。

【關鍵詞】機械控制系統；嵌入式控制芯片；應用；前景

前言

21世紀以來，市場經濟不斷發展，科學技術日新月異，計算機網絡與芯片技術迅猛發展。嵌入式控制芯片技術也取得了突飛猛進的發展，被廣泛應用于汽車ABS、ATM、可視電話等與人們日常生活密不可分的產品當中，為人們的工作和生活帶來了極大便利。

一、嵌入式控制芯片的顯著特征

嵌入式芯片技術的快速發展離不開嵌入式控制芯片的獨特優勢。具體而言，嵌入式控制芯片具有以下顯著特征：

(一)可擴展性

嵌入式控制芯片相關處理結構具有顯著的可擴展性，促使嵌入式控制芯片能夠快速、有效的應用于相關設備當中。目前，嵌入式控制芯片技術被廣泛應用到信息監測、汽車導航、ATM、流量監控等方面。比如，芯片可擴展處理結構能夠幫助汽車導航方便、快捷的確認具體位置。

(二)支持多任務

嵌入式控制芯片能夠有效支持多種任務。因此，可以通過嵌入式控制芯片來成功取代效率低下的人工抄表工作。與此同時，還能有效減少信息錄入誤差，顯著提升信息的安全性和可靠性。

(三)安全可靠性

目前，交通發卡系統、自動售賣機等均采用嵌入式控制芯片。嵌入式控制芯片的使用既可以有效存儲用戶相關信息，還可以減少錯誤發生率。隨著大量ATM終端機在人們生活中的普遍應用，“一卡走天下”的局面將逐步實現。

(四)個性化

嵌入式控制芯片系統具有很強的個性化特征。其軟、硬件系統緊密聯系，通常情況下需要根據硬件來開展系統相關移動和植入工作。另外,需要參照硬件變化對同品牌、同系列的芯片產品進行及時調整與糾正。若需要執行不同任務，那么則需要大規模的更正系統。需要注意的是程序編譯、下載應當同系統緊密結合。

（五）可裁剪性

由于嵌入式控制芯片的可裁剪性，相關研發人員可以根據具體情況實施量體裁衣，使嵌人式系統在滿足相關要求的基礎上實現配置的精簡化，從而有效降低成本。

(六)開發環境與工具

芯片自身沒有自主開發的能力。一般情況下，當其研發成功之后用戶不能隨意更改程序相關功能。這就要求具備一套專業的開發工具與環境。

二、機械控制系統中嵌入式控制芯片的應用

嵌入式控制芯片在機械系統中的應用最主要是指其在數控設備中的應用。數控設備中使用的嵌入式控制器大多使用64位的微處理器，其芯片內核為64位的精簡結構處理器。該類型的芯片功耗相對較低，大多采用微處理器內核，被廣泛應用于成本預算較低的產品中。數控設備數量較大且相互之間有著大量的通信。因而，數控機控制系統大多使用分布式控制系統設計。PC機在分布式控制系統中發揮著至關重要的作用。與此同時，采用嵌入式控制芯片技術的數控設備系統擁有internet接入這一功能，能夠有效實現遠程的監視與診斷，從而提供超強的在線網絡技術支持。PC機有效控制與數控電機密切聯系的控制板。數控設備的加工質量主要取決于其主、從電機線速度是否同步。一般情況下，控制算法能夠在嵌入式控制芯片相關控制器中得以實現。再加上數控設備系統大多使用64位微處理器，因而控制算法完全能夠在嵌入式芯片控制器中成功完成。嵌入式控制芯片具有檢測與變頻器通信的功能，能夠極大程度上減輕相關負擔。與此同時，微處理器具有較強的轉移能力，能夠快捷方便的掛于總線之上。

三、機械控制系統中嵌入式控制芯片的應用前景

（一）加強嵌入式控制芯片技術的網絡化與信息化進程

近年來，我國互聯網技術發展迅速、寬帶技術突飛猛進，機械設備功能日趨豐富、結構日益復雜。因此，在芯片設計和制造的過程中應該在芯片上集成更多功能。與此同時，在軟件開發的時候，應當科學、合理的使用交叉開發工具與實時多任務相關編輯技術來解決控制功能復雜問題并成功達到精簡程序設計、減少開發時間，提升軟件質量的目的。嵌入式系統芯片x86架構是由著名的英特爾公司推出的，該芯片成功集成了多種功能，能夠有效實現應用功能的升級。與此同時，該芯片還有效繼承了南北橋芯片組、處理器、數據包技術。

（二）嵌入式控制芯片技術應當朝著網絡互聯的方向不斷發展

為了有效適應快速發展的互聯網，嵌入式控制芯片必須具備各種各樣的網絡端口。一般情況下，單片機不能夠支撐網絡。不過最新一代嵌入式芯片處理器已經具備了內嵌網絡接口，既能夠支持TCP／IP相關協議，也能夠支持USB、Bluetooth、IEEE1398等部分通信接口。在軟件方面，嵌入式控制芯片系統內核應當支持網絡模塊，并且能夠在設備上成功嵌入Web瀏覽器，從而有效實現隨時隨地可以通過各種相關設備上網。

（三）嵌入式控制系統應當不斷精簡，最大化節約成本

未來的嵌入式控制芯片應該屬于軟件和硬件之間緊密聯系的高級設備。為了最大化的降低損耗和節約成本，嵌入式控制芯片相關設計人員應當在保留與系統功能密不可分設備的前提下，竭力精簡嵌入式控制系統內核，從而實現資源利用效率最大化。這就要求相關設計人員必須注意以下幾點：第一，采用最優化的編輯模型。第二，不斷優化和改進相關計算法。第三，提高編譯器性能。第四，具備過硬的硬件專業知識，努力降低成本，從而顯著提升產品的競爭能力。

四、結束語

綜上所述，嵌入式控制芯片憑借其可擴展性、專業性、安全可靠性以及多任務支持能力等獨特優勢被廣泛應用于機械控制系統中，顯著提升了機械控制系統的效率與質量。這就要求相關研發人員積極主動了解嵌入式控制芯片的各項顯著特征，不斷提升自己的研發能力和創新能力，從而提高我國機械控制系統中嵌入式控制芯片的應用水平。

參考文獻

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作者：王剛元 單位：武昌工學院