浅析嵌入式计算机联锁控制系统
摘 要:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。本文主要是对嵌入式计算机联锁控制系统的相关内容进行了分析。
关键词:嵌入式系统;计算机技术;联锁控制
嵌入式系统是以应用为中心,它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,它可以用于实现对其它设备的控制、监视或管理等功能。 嵌入式系统一般都是指非PC系统,它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(OS)(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。根据计算机联锁系统的性能特点,提出了基于ARM嵌入式的信号计算机联锁控制系统结构。确保系统可靠性和安全性的实现;利用Linux的实时多任务处理能力,提供系统在分布式环境下实时通信能力;保证系统具有良好的可扩展性。
1 ARM嵌入式的主要特性
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器具备以下特点:第一,可以.对实时多任务具有很强的支持能力,可以使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。 第二,可以具有功能很强的存储区保护功能。可以避免软件模块之间出现错误。 第三,可以扩展处理器结构,能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。 第四,可以使入式微处理器必须功耗很低,尤其是对于便携式的无线及移动的计算和通信设备更是如此。
2 嵌入式的总体设计方案
2.1 嵌入式系统的结构设计
嵌入式的系统组成有机部分,其中包括用户操作层的显控机、联锁关系运算的联锁主机和备用主机为主的设备,还有需要匹配的设备,如记录系统运行状况的维修机、各种执行机等。嵌入式系统在结构上具有模块化、层次化等特点。它的模块化主要是指显控微机模块、联锁微机模块、通信模块、PLC和执行模块等;它的层次化是指系统具有显示控制、联锁运算、通信、驱动及执行等5个不同的物理层次。这种结构的优点在于可根据不同控制系统规模的大小、作业需求的不同,可以在不改变联锁软件的基础上,通过修改规模的静态数据来增设相应硬件模块,这样就可以满足系统的扩容要求,又能够具有很好的经济性与实用性。第一,可以利用键盘、鼠标等操作输