什么是嵌入式工業(yè)計算機？如何實現(xiàn)嵌入式計算機的控制系統(tǒng)設(shè)計？

在下述的內(nèi)容中，小編將會對嵌入式計算機" target="_blank">工業(yè)計算機的相關(guān)消息予以報道，如果嵌入式工業(yè)計算機是您想要了解的焦點之一，不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。

一、什么是嵌入式工業(yè)計算機?

通俗的說，嵌入式計算機技術(shù)就是專用計算機技術(shù)，這個專用，是指針對某個特定的應(yīng)用，如針對網(wǎng)絡(luò)、針對通信、針對音頻、針對視頻，針對工業(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，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機系統(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)以及用戶的應(yīng)用程序等四個部分組成。

嵌入式計算機和普通計算機的主要區(qū)別在于它們的設(shè)計理念。嵌入式計算機是特定任務(wù)的，致力于在幾乎沒有人機交互的情況下盡可能高效地完成單個任務(wù)。它們的專用性利用了輕量級軟件和板載ASICS(專用集成電路)，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)嵌入式計算機要么采用插槽，要么采用SoC CPU設(shè)計，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)計將是理想的。但如果你需要性能更低但功能更強大的東西，一個SoC芯片就足夠了。

相對于嵌入式計算機，普通計算機的定義特征是它能夠為多種目的重新配置。它們可以進行任何類型的編程，使它們的應(yīng)用程序相對更靈活。這更適合辦公室或家庭中的日常應(yīng)用。

二、如何實現(xiàn)嵌入式計算機的控制系統(tǒng)設(shè)計?

1.嵌入式計算機硬件設(shè)計

嵌入式計算機控制系統(tǒng)需要根據(jù)實際需求進行硬件設(shè)計，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)計要求對數(shù)據(jù)采集、信號處理、放大和濾波等進行精細(xì)化，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性;數(shù)字電路設(shè)計要根據(jù)不同應(yīng)用場景選擇合適的芯片、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)計要考慮串口、并口、以太網(wǎng)、無線通信等不同協(xié)議的兼容性和穩(wěn)定性，電源管理設(shè)計要考慮功率因素、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)計要考慮天線選擇、信噪比、千擾等方面的因素

2.嵌入式計算機軟件開發(fā)

嵌入式計算機控制系統(tǒng)軟件開發(fā)主要包括操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序、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)的選擇要考慮實時性、穩(wěn)定性和可靠性等方面的問題，驅(qū)動程序的編寫要考慮硬件唯一性、便捷性和易擴展性等方面的問題，應(yīng)用程序的開發(fā)要考慮功能性、易使用性和界面美觀度等方面的問題，控制算法的設(shè)計要根據(jù)不同應(yīng)用場景選擇不同的方法，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題。

3.嵌入式計算機控制算法

嵌入式計算機控制算法是實現(xiàn)系統(tǒng)自動控制的一種有效手段?？刂扑惴ㄖ饕虚_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。開環(huán)控制主要是通過預(yù)設(shè)一定的控制指令來達到期望的效果，閉環(huán)控制則是在匹配反饋回路的過程中，通過計算實際控制量與設(shè)定值的誤差進行修正和控制。

4.嵌入式計算機安全性

嵌入式計算機控制系統(tǒng)的安全性主要包括數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)安全兩個方面。數(shù)據(jù)安全要求系統(tǒng)能夠保護重要數(shù)據(jù)不被算改、泄露或丟失，需要采用加密算法、完整性驗證和訪問控制等措施，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題，需要采用訪問控制、逆向破解和備份重啟等措施來保障系統(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)計算機的內(nèi)容，希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。