PDF《第1章 计算机控制系统概述》

6 ? 代替多台调节器,可控制多个回路.缺点是由于生产过程的复杂性,难以准确建立系统的数 学模型,所以实现起来比较困难. SCC 计算机 设定值 检测值 模拟 调节器 D A / 多路开关 输入 生产过程 ... 传感器 输出 ... SCC 计算机 设定值 检测值 D A / 多路开关 传感器 反多路开关 DDC 生产过程 ... 输出 ... 输入 D/A 图1-6 SCC+模拟调节器控制系统 图1-7 SCC+DDC 控制系统 1.2.4 嵌入式系统 嵌入式系统一般指非 PC 系统,有计算机功能但又不被称为计算机的设备或器材.它包 括硬件和软件两部分.嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器. 嵌入式系统的硬件部分,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. 嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统, 它不具备像硬盘那样大容量的存储介质, 大多使用 EPROM、EEPROM 或闪存(Flash Memory)作为存储介质. 嵌入式系统的软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序.简单地 说,嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体. 据不完全统计,目前全世界嵌入式处理器的种类总量已达

1000 多种,流行体系结构有

30 多个系列, 其中

8051 体系的占有多半. 生产

8051 单片机的半导体厂家有

20 多个, 共350 多种衍生产品,仅Philips 就有近

100 种.现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器, 越来越多的公司拥有自己的处理器设计部门. 嵌入式计算机可以分成下面几类. 1. 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的 CPU.在应用中,将微处理器装配在专门 设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样可以大幅度减少系统体积 和功耗.为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理 器基本相同,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面均做了各种增强.嵌入式微处 理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点,但是电路板必须包括 ROM、RAM、 总线接口、各种外设等器件,从而降低了系统的可靠性,技术保密性也较差.嵌入式微处 第1章计算机控制系统概述 ?

7 ? 理器及其存储器、总线、外设等均安装在一块电路板上,称为单板计算机,如STD-BUS、 PC104 等. 2.嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 嵌入式微控制器又称单片机,是将整个计算机系统集成到一块芯片中.嵌入式微控制器 一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成 ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、 定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM 等各种必要功能和外设. 为适应不同的应用需求,一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产品的处理器 内核都是一样的,不同的是存储器和外设的配置及封装.这样可以使单片机最大限度地和应 用需求相匹配,功能不多不少,从而减少功耗和成本.和嵌入式微处理器相比,微控制器的 最大特点是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高.微控制器是目前 嵌入式系统工业的主流.微控制器片上的外设资源一般比较丰富,适合于控制,因此被称为 微控制器. 嵌入式微控制器有代表性的通用系列, 包括

8051、 P51XA、 MCS-

251、 MCS-96/196/

296、 C166/

167、MC68HC05/11/12/