嵌入式计算机技术应用要点和发展特征

　计算机已遍布各个角落，在当前社会中发挥着不可代替的作用，且计算机技术和系统更新速度快，是提高社会现代化水平的重要保障。在不断发展中，嵌入式计算机迅速兴起，应用领域逐步扩大。所谓嵌入式计算机，是一种针对特定用途的系统，其体积、功耗等因数与普通计算机都有明显的差别，且软硬件可以裁剪。此系统配以网络技术，用于军事、工业、民用等领域，可提高工作效率，且带有故障诊断功能，相关研究越来越多，值得推荐。
　　1 嵌入式计算机概述
　　随着计算机技术的不断更新改进，很多行业对其提出了更高的要求，尤其是其专用性越来越受重视。为满足专用设备和系统的需要，嵌入式计算机迅速发展，不但在军事领域有着广泛应用，还逐渐向民用行业渗透，在计算机家族中的地位日益重要。任何设备要想提高系统性能和运行效率，都需要依靠计算机技术来实现，这也是嵌入式计算机生存的基础，它能够在相应的系统中隐藏。需注意的是，嵌入式计算机并不能算是完全独立的，而是与专用设备系统相配套的设备，虽也是计算机，但往往并不具备普通计算机的全部功能。
　　从物理机构的角度讲，嵌入式计算机属于宿主系统的一部分；从功能的角度讲，它是针对系统的某一方面而设计的具有特殊功能的设备，用户不能对其编程进行改动。所以对于那些体积较小却是独立编程工具的计算机，其实并不属于嵌入式计算机；相反，如果某些计算机体积较大，但只是在更大的系统中执行某项任务，本身不具备独立性，也应属于嵌入式计算机。按其应用领域，可大致分为军事、网络、工业和家用电器系统四类。以军用嵌入式计算机为例，美国将手持式加固机和加固型笔记本都划分至嵌入式计算机运用，这很有可能成为今后的主流。此类计算机必须能够完成双向无线通信，包括和GPS相配合通信，能够完成一些特定任务，这是其应用的基础条件。若能够移动或与宿主系统没有直接关联，则不能列入嵌入式计算机应用，所以说并非所有的应用于军事的笔记本都能在嵌入式计算机中列入。
　　2 关于嵌入式计算机的特点
　　2.1 接口和形式的多样性
　　因为在实际中，对接收信号和控制信号处理较为复杂，且各个行业关于嵌入式计算机的接口数量、规格也有不同，所以接口要具有多样性，以满足不同的应用要求。在形式方面同样如此，应用嵌入式计算机的设备和系统有着很大不同，所以要求形式的多样性。就目前而言，有单片式嵌入、整机形式嵌入、单板嵌入等多种形式。大型系统往往应用的嵌入式计算机体积较大。
　　2.2 专用性及综合性强
　　嵌入式计算机集通信、电子、计算机、半导体等技术于一体，是一个技术密集、不断创新的集成系统，具有较强的综合性。同时它是为了满足某种特定应用而设计的，可将CPU中本来由其他板卡完成的任务集成在芯片内部。
　　2.3 软件硬件的一体化
　　嵌入式计算机体积通常较小，其软件和硬件一体，且以软件（即嵌入式系统主体）为主。另外，为提高运行效率，可对其硬件软件进一步改革，以最小的空间实现更多的功能。由于具有专用性，任务对象有限，为节约成本，通常不会采用通用的CPU，所以结构更加简单，管理资源也比通用的计算机少。
　　2.4 需开发专门的工具
　　嵌入式计算机实时性强，工艺先进，系统配置要求较低，但其自身并不具备自主开发能力。用户不能在应用中改变其程序功能，所以必须有一套相应的开发工具和环境。
　　3 嵌入式计算机技术在运动仿真系统中的应用
　　针对那些在体积和功耗上有着严格要求的产品，往往会采用PC/104总线，在此设计的嵌入式计算机即采用的是PC/104总线结构。除了外型结构较小，PC/104和PC总线的硬件软件完全兼容，在小型化设备中有着广泛应用。
　　嵌入式计算机选用某公司研发的UN0-2160产品，为缩短开发时间，设计为嵌入式应用预装平台。同时考虑到各项任务的不同要求，还提供有丰富的通讯网络接口，包括Wireless LAN，RS-232/422等。嵌入式运动仿真系统采用针孔式叠层结构，空间体积小、紧凑、易于安放，采集运动信号的传感器及其调理电路放在顶层。该系统选用的无线网卡为 MLAN一3325A，是一种标准PCMCIA网络适配器，完全兼容IEEE802.11b标准，数据传输速率为l Mbps，能与以太网和PC局域网实现快速、便捷的无缝连接，传输距离达到270m左右，具有即插即拔、支持各种操作系统（win98/wince/NT20O0/XP）和低功耗等特点。
　　该公司的 PCM-3718HG卡是具有高性能、多功能的数据采集模块，接于P C/104接口，提供16个单通道或8个差分式通道的12-bit A/D 转换和数字输入输出。
　　本系统的无线网卡MLAN -3325A的I/O端口基地址为0x300H，IRQ为7，而PCM-3718HG卡的I/O端口基地址经跳线设为 0x200H（ 原缺省为0x300H），这样可避免与MLAN-3325A卡发生I/O端口地址冲突，IRQ为5。
　　4 结束语
　　嵌入式计算机技术是计算机发展到一定阶段的产物，已成为计算机技术的一个分支，在今后诸多领域发挥着重要作用。为进一步提高运行效率，还需对此技术做进一步完善。
　　参考文献
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　　[2]刘大纹，肖英奎，于海业.运动仿真系统嵌入式计算机技术应用[J].农业机械学报，2007，24（6）：115-117
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　　作者单位
　　内蒙古交通职业技术学院 内蒙古自治区赤峰市 024000