什么是嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)？如何實(shí)現(xiàn)嵌入式計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)？

在下述的內(nèi)容中，小編將會(huì)對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)" target="_blank">工業(yè)計(jì)算機(jī)的相關(guān)消息予以報(bào)道，如果嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)是您想要了解的焦點(diǎn)之一，不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。

一、什么是嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)?

通俗的說(shuō)，嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)就是專(zhuān)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，這個(gè)專(zhuān)用，是指針對(duì)某個(gè)特定的應(yīng)用，如針對(duì)網(wǎng)絡(luò)、針對(duì)通信、針對(duì)音頻、針對(duì)視頻，針對(duì)工業(yè)控制等，從學(xué)術(shù)的角度，嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入 式操作系統(tǒng)以及用戶(hù)的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成。

嵌入式計(jì)算機(jī)和普通計(jì)算機(jī)的主要區(qū)別在于它們的設(shè)計(jì)理念。嵌入式計(jì)算機(jī)是特定任務(wù)的，致力于在幾乎沒(méi)有人機(jī)交互的情況下盡可能高效地完成單個(gè)任務(wù)。它們的專(zhuān)用性利用了輕量級(jí)軟件和板載ASICS(專(zhuān)用集成電路)，以最大限度地降低硬件成本和功耗。由于它們被用于各種各樣的環(huán)境，設(shè)計(jì)它們的方法將取決于它們將在哪里使用。大多數(shù)嵌入式計(jì)算機(jī)要么采用插槽，要么采用SoC CPU設(shè)計(jì)，以平衡所需的最佳功率和性能。在需要更高性能的情況下，使用套接字CPU設(shè)計(jì)將是理想的。但如果你需要性能更低但功能更強(qiáng)大的東西，一個(gè)SoC芯片就足夠了。

相對(duì)于嵌入式計(jì)算機(jī)，普通計(jì)算機(jī)的定義特征是它能夠?yàn)槎喾N目的重新配置。它們可以進(jìn)行任何類(lèi)型的編程，使它們的應(yīng)用程序相對(duì)更靈活。這更適合辦公室或家庭中的日常應(yīng)用。

二、如何實(shí)現(xiàn)嵌入式計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)?

1.嵌入式計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)

嵌入式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，包括模擬電路、數(shù)字電路、通信接口、電源管理和射頻電路等方面。其中，模擬電路設(shè)計(jì)要求對(duì)數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、放大和濾波等進(jìn)行精細(xì)化，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性;數(shù)字電路設(shè)計(jì)要根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的芯片、板子和傳感器組合，確保系統(tǒng)的可靠性和高效性，通信接口設(shè)計(jì)要考慮串口、并口、以太網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)通信等不同協(xié)議的兼容性和穩(wěn)定性，電源管理設(shè)計(jì)要考慮功率因素、溫度因素、并發(fā)因素和安全因素等各種因素;射頻電路設(shè)計(jì)要考慮天線(xiàn)選擇、信噪比、千擾等方面的因素

2.嵌入式計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)

嵌入式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)主要包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用程序、控制算法和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等方面。其中，操作系統(tǒng)的選擇要考慮實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和可靠性等方面的問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)要考慮硬件唯一性、便捷性和易擴(kuò)展性等方面的問(wèn)題，應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)要考慮功能性、易使用性和界面美觀(guān)度等方面的問(wèn)題，控制算法的設(shè)計(jì)要根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景選擇不同的方法，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的選擇要考慮通信距離、數(shù)據(jù)傳輸速度和安全性等方面的問(wèn)題。

3.嵌入式計(jì)算機(jī)控制算法

嵌入式計(jì)算機(jī)控制算法是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)控制的一種有效手段?？刂扑惴ㄖ饕虚_(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種，閉環(huán)控制通常采用PID控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等方法。開(kāi)環(huán)控制主要是通過(guò)預(yù)設(shè)一定的控制指令來(lái)達(dá)到期望的效果，閉環(huán)控制則是在匹配反饋回路的過(guò)程中，通過(guò)計(jì)算實(shí)際控制量與設(shè)定值的誤差進(jìn)行修正和控制。

4.嵌入式計(jì)算機(jī)安全性

嵌入式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的安全性主要包括數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)安全兩個(gè)方面。數(shù)據(jù)安全要求系統(tǒng)能夠保護(hù)重要數(shù)據(jù)不被算改、泄露或丟失，需要采用加密算法、完整性驗(yàn)證和訪(fǎng)問(wèn)控制等措施，系統(tǒng)安全要求系統(tǒng)能夠防止非法攻擊、病毒感染和軟硬件故障等問(wèn)題，需要采用訪(fǎng)問(wèn)控制、逆向破解和備份重啟等措施來(lái)保障系統(tǒng)的安全性。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類(lèi)別的文章，可以在網(wǎng)頁(yè)頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。