1.4.10 嵌入式控制系統(ECS)
20世紀90年代以來,計算機控制系統向著信息化、智能化、網絡化的方向發展,促進了嵌入式控制系統的誕生。
嵌入式系統(Embedded System)的一般定義是:以應用為中心,計算機技術為基礎,并且軟硬件可裁剪,適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的計算機系統。
嵌入式系統符合目前發展現狀的定義是:硬件以一個高性能的微處理器或微控制器(目前通常是32位處理器或微控制器)為基礎,軟件以一個多任務操作系統為基礎的綜合平臺。這個平臺的處理能力是以往的單片機所無法比擬的,它涵蓋了軟件和硬件兩個方面,因此被稱為“嵌入式系統”。
嵌入式系統的層次結構如圖1-17所示。
嵌入式控制系統是嵌入式系統與控制系統緊密結合的產物,即應用于控制系統的嵌入式系統。
嵌入式控制系統具有以下特點。
1)面向具體控制過程,具有很強的專用性,必須結合實際控制系統的要求和環境進行合理的裁剪。

圖1-17 嵌入式系統層次結構
2)適用于實時和多任務的體系,系統的應用軟件與硬件集于一體,具有軟件代碼少、自動化程度高、響應快等特點,能在較短的時間內完成多個任務。
3)是先進的計算機技術、半導體技術和電子技術與各個行業的具體應用相結合的產物。
4)系統本身不具備自開發能力,設計完成之后用戶通常不能對其中的程序功能進行修改,必須有一套開發工具和環境才能進行開發。
嵌入式控制系統的核心是嵌入式微控制器和嵌入式操作系統。嵌入式微控制器具備多任務的處理能力,且具有集成度高、體積小、功耗低、實時性強等優點,有利于嵌入式控制系統設計的小型化,提高軟件的診斷能力,提升控制系統的穩定性。嵌入式操作系統具備可定制、可移植、實時性等特點,用戶可根據需要自行配置。總之,嵌入式控制系統適應當前信息化、智能化、網絡化的發展,必將獲得廣闊的發展空間。