試析單片機的嵌入式系統(tǒng)的運用

薛金剛

（中國計量大學 浙江杭州 310018）

摘 要：隨著工業(yè)生產(chǎn)技術水平的不斷提高，我國智能化領域以及信息化領域的應用技術也取得了巨大的技術突破，基于單片機的嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡化是其不斷發(fā)展的一個重要的方向，本文在此基礎上針對我國單片機的嵌入式網(wǎng)絡的實際應用情況進行分析，重點論述了基于客戶端或者服務器模型的單片機嵌入式系統(tǒng)在日常生活生產(chǎn)中的實際應用情況。從而為我國單片機嵌入式系統(tǒng)的實際應用以及相關的技術水平不斷提升奠定積極的基礎。

關鍵詞：單片機；嵌入式；系統(tǒng)；運用

隨著我國工業(yè)生產(chǎn)技術水平的不斷提高，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展由傳統(tǒng)的控制形式逐漸轉變?yōu)槿斯ぶ悄芑刂啤＿@一形式的巨大變化使我國單片機的嵌入式系統(tǒng)自動化控制水平更高，而且系統(tǒng)的運行更加精確，其最大的應用優(yōu)點是大大節(jié)省了傳統(tǒng)單片機嵌入式系統(tǒng)人工操作的工作量。如今隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為我國工業(yè)生產(chǎn)技術領域中的一大重要部件，特別是電子設備中，通過單片機嵌入式系統(tǒng)的應用，大大提高了微處理器的操作性能，從而使單片機的嵌入式系統(tǒng)更好地實現(xiàn)了自動化控制的功能，也為我國工業(yè)技術領域的技術功能不斷擴展奠定了重要的技術基礎。

一、單片機的發(fā)展概況

從單片機的應用發(fā)展總體情況來看，其技術應用水平已經(jīng)十分成熟，特別是其具有豐富的外部總線以及更快的處理速度和更大的應用功能擴展空間，因此其在實際的應用過程中對環(huán)境的適應性較好，特別是系統(tǒng)的控制性更強，是一種典型的工業(yè)生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。該技術當前主要在我國的儀器儀表以及家用電器、智能家居、汽車生產(chǎn)領域等眾多的工業(yè)技術領域中得到了非常廣泛的應用。通常情況下，單片機主要有8位以及、16位和32位、以及64位幾種類型，目前在我國的市場中主流型號的單片機類型為32位的產(chǎn)品，這類型的單片機使用范圍專一，而且具有很好的應用效果。

二、單片機的嵌入式系統(tǒng)概況分析

嵌入式系統(tǒng)是我國計算機中的一種十分普遍的應用形式，這種技術通過系統(tǒng)的移植技術使被控制設備更好地實現(xiàn)運行的網(wǎng)絡化以及控制的智能化。同一般的計算機系統(tǒng)類似，嵌入式系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)兩大主要的系統(tǒng)構成，而在嵌入式系統(tǒng)中的主要部件就是單片機系統(tǒng)，這一部件與數(shù)據(jù)的存儲設備以及輸入輸出設備等可編程控制計算設備一同構成了嵌入式系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，從而被移植在其它的相關附屬設備中進行操作控制；與該嵌入式系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)相比，其軟件系統(tǒng)主要是由上層應用技術軟件以及嵌入式系統(tǒng)兩大模塊構成，這一部件的主要作用就是更好地代替計算機完成相應的操作控制功能。通俗來講，單片機嵌入式系統(tǒng)就相當于人體的大腦，其主要的功能就是負責實現(xiàn)對相關系統(tǒng)設備的自動化控制以及操作，但其又無法脫離系統(tǒng)中其它的應用模塊進行單獨運行。因此嵌入式系統(tǒng)是整個單片機的重要載體，而嵌入式系統(tǒng)中的被嵌入宿主設備又是整個單片機嵌入式系統(tǒng)中的重要應用物質(zhì)載體，從而為單片機的良好應用奠定了重要的技術基礎。

三、單片機的嵌入式系統(tǒng)的運用分析

通過實踐研究發(fā)現(xiàn)，在我國工業(yè)技術領域，單片機嵌入式系統(tǒng)這種技術產(chǎn)品的設計不僅成本更低而且功耗較低和體積較小，因此其不僅具有很好的維護優(yōu)勢，而且在實際的應用過程中更加靈活、可移植。在此過程中系統(tǒng)的設計為了能夠不斷滿足用戶的網(wǎng)絡需求，當前在市場中的主流單片機嵌入式系統(tǒng)都安裝和配備了多種不同的網(wǎng)絡通信接口，針對用戶的客戶端也具有相應的網(wǎng)絡控制端口，因此其可以同時支持TCP/IP協(xié)議。

（一）單片機的嵌入式系統(tǒng)在嵌入式Web服務器中的應用分析

基于單片機嵌入式系統(tǒng)在嵌入式Web服務器中具有十分廣泛的應用，在實際的應用中，嵌入式Web服務器主要通過以太網(wǎng)的程序控制端口設備來對過通信技術領域中的各個相關的技術設備信息數(shù)據(jù)的傳輸進行控制，因此更好地使系統(tǒng)設備之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享。尤其是在當前網(wǎng)絡資源十分短缺的情況下，通過單片機嵌入式系統(tǒng)可以更好地實現(xiàn)因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡接入。從而使不同系統(tǒng)設備的數(shù)據(jù)傳輸不受時間以及地點和環(huán)境等外界因素的限制。

單片機嵌入式系統(tǒng)在嵌入式Web服務器中的應用主要是表現(xiàn)在對數(shù)據(jù)信息的遠程監(jiān)控方面，比如將遠程監(jiān)控設備接入到網(wǎng)絡中的嵌入式設備中，此時用戶可以通過客戶端的Web瀏覽器軟件對系統(tǒng)中外接的管理以及遠程監(jiān)控設備進行控制，其主要的應用原理就是單片機嵌入式設備的Web服務器與Web瀏覽器采用通信系統(tǒng)基層的TCP/IP這一網(wǎng)絡傳輸協(xié)議，先通過Script解析器對該單片機嵌入式系統(tǒng)中的Web瀏覽器的數(shù)據(jù)運行腳本進行解析，然后再通過HTML解析器對HTML語言進行科學解析，最終客戶端程序組件applet或者Java通過客戶端Java虛擬機進行科學解析，在此過程中當嵌入式系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)信息與系統(tǒng)遠程監(jiān)控采集的數(shù)據(jù)信息進行完全匹配時，單片機嵌入式系統(tǒng)的運行設備就會與嵌入式Web服務器的應用程序接口進行通信交互。

（二）單片機的嵌入式系統(tǒng)在嵌入式網(wǎng)絡測控系統(tǒng)中的應用分析

除了上述分析中的單片機嵌入式系統(tǒng)在Web服務器應用程序接口通信中的應用之外，基于單片機的嵌入式網(wǎng)絡測控系統(tǒng)的應用同樣也應該引起高度重視。一般情況下，單片機嵌入式系統(tǒng)在網(wǎng)絡測控系統(tǒng)中的設計應用主要是通過系統(tǒng)對遠程數(shù)據(jù)信息進行科學采集以及對遠程控制管理設備進行存儲以及上傳下達等，在此過程中，單片機系統(tǒng)首先需要對信息數(shù)據(jù)進行采集與存儲，與此同時將單片機嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡接口與英特網(wǎng)相連接，網(wǎng)絡系統(tǒng)服務器通過測控系統(tǒng)中的相關應用軟件將嵌入式系統(tǒng)存儲器中的相關部件固化在單片機嵌入式系統(tǒng)結構中，從而使測控系統(tǒng)中的外圍網(wǎng)絡接口在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)或移植網(wǎng)絡服務器，然后系統(tǒng)再將該單片機的嵌入式系統(tǒng)IP地址存儲在相關的位置中。

而網(wǎng)絡測控系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是通過網(wǎng)絡系統(tǒng)通信設計以及串行口通信設計和網(wǎng)絡服務器設計以及CG等進行操作完成，一般而言，嵌入式系統(tǒng)內(nèi)核中不帶有串行口控制網(wǎng)絡模塊，因此在信息傳輸編碼的解析過程中需要通過控制化模塊對信息編碼的內(nèi)核模塊進行控制管理，從而使該單片機嵌入式系統(tǒng)與系統(tǒng)終端的輸入與輸出方式相對應，最后通過終端系統(tǒng)的控制函數(shù)對網(wǎng)絡終端模塊中的數(shù)據(jù)通信接口進行控制，從而確保該單片機嵌入式系統(tǒng)科學實現(xiàn)異步串口通信的功能。

總之，單片機嵌入式系統(tǒng)的應用操作系統(tǒng)都是經(jīng)過特殊的剪裁之后主只需要對相關的緊縮性操作系統(tǒng)管理模塊進行保留，因此其內(nèi)核要比傳統(tǒng)的操作票系統(tǒng)更小，但是單片機嵌入式系統(tǒng)對網(wǎng)絡測控系統(tǒng)的實時性運行管理要求較高。因此其實際的系統(tǒng)運行參數(shù)應該達到一定的級配要求。

結束語

綜上所述，當前我國科學技術已經(jīng)在不斷向前發(fā)展，單片機嵌入式系統(tǒng)的應用在工業(yè)技術領域非常廣泛，由于其具有運行穩(wěn)定以及操作便捷等優(yōu)點，被工業(yè)技術人員高度重視。本文正是在這樣的研究背景下，重點對我國單片機嵌入式系統(tǒng)的實際應用情況以及相關的技術內(nèi)容進行了分析，從而希望我國的單片機嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)技術領域以及其他的相關技術領域能夠繼續(xù)得到廣泛的實踐和應用。

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