試論嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)與系統(tǒng)

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，特別是在通信行業(yè)以及電氣行業(yè)中應(yīng)用得最為廣泛。計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，信息技術(shù)的改革進(jìn)一步促進(jìn)了嵌入式技術(shù)向更多領(lǐng)域的發(fā)展。利用電腦已經(jīng)不能滿足人們對(duì)資源的需求，且不能實(shí)時(shí)控制操作系統(tǒng)，而嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用解決了這些問題，它能在降低計(jì)算機(jī)運(yùn)行成本的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度，實(shí)現(xiàn)最終的資源共享。主要分析了嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)，并進(jìn)一步分析了嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；數(shù)控技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

近幾年，數(shù)控技術(shù)有了很大的發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)技術(shù)中。元件在系統(tǒng)中是分立的，主要通過邏輯電路排列的方式來進(jìn)行數(shù)控運(yùn)算，可以說系統(tǒng)的數(shù)控功能是通過計(jì)算機(jī)硬件來實(shí)現(xiàn)的。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，而嵌入式系統(tǒng)作為一種專門針對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)信息和信號(hào)的微處理。

一、嵌入式系統(tǒng)模型的特征

1.嵌入式系統(tǒng)模型

嵌入式系統(tǒng)是一種專門針對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，它是在多元化電子系統(tǒng)內(nèi)部形成的。通常情況下，非電子系統(tǒng)可以有效模擬嵌入式系統(tǒng)的使用環(huán)境，一個(gè)比較大的系統(tǒng)是由大量的嵌入式系統(tǒng)所構(gòu)成的，通過嵌入式系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)同外部環(huán)境的聯(lián)系進(jìn)而實(shí)現(xiàn)同外部環(huán)境的通信。嵌入式系統(tǒng)服務(wù)于非嵌入式系統(tǒng)，可以有效影響信號(hào)的輸出和輸入。通過嵌入式系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制，進(jìn)一步完善計(jì)算機(jī)的微處理器傳感器以及中央處理器等元件，從而可以分析并處理來自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)。所以，嵌入式系統(tǒng)又被稱為嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2.嵌入式系統(tǒng)的可重構(gòu)能力

嵌入式系統(tǒng)的中央處理器可以實(shí)現(xiàn)外界指令的運(yùn)算，有微處理器的功能。將這種理念運(yùn)用于芯片，再同計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)微處理技術(shù)的可編功能。微處理器所具有的柔性可以使芯片的使用更加安全，數(shù)據(jù)傳輸速度也會(huì)更加的快。

可重構(gòu)主要指通過重復(fù)使用資源來實(shí)現(xiàn)資源共享。嵌入式系統(tǒng)可以通過控制軟件來實(shí)現(xiàn)其可重構(gòu)能力，可以有效利用可重構(gòu)資源，進(jìn)而重構(gòu)計(jì)算機(jī)平臺(tái)，使重構(gòu)的計(jì)算機(jī)平臺(tái)可以在各種環(huán)境下加以使用。通過重組的形式來實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)功能，并實(shí)現(xiàn)軟件的重復(fù)利用，也可以更新系統(tǒng)軟件和硬件，并對(duì)其進(jìn)行剪裁，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及數(shù)字化控制。

二、嵌入式新型網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)分析

1.嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)控硬件的主要結(jié)構(gòu)

嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)是由很多嵌入式系統(tǒng)組成的，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控操作和管理系統(tǒng)的雙效功能，也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能。數(shù)控操作的管理界面可以自動(dòng)獲取編碼并對(duì)其進(jìn)行編譯，所以當(dāng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)有問題的時(shí)候可以自動(dòng)分析系統(tǒng)故障。以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)同外部系統(tǒng)的連接，為了方便對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，數(shù)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是使用的這種網(wǎng)絡(luò)。借助鍵盤輸入可以有效實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，還能通過不同的輸入操作來進(jìn)一步完善相應(yīng)操作進(jìn)而完成任務(wù)。

在嵌入式系統(tǒng)中使用插補(bǔ)器可以控制數(shù)據(jù)的傳輸速度，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)角度胧较到y(tǒng)當(dāng)中，再通過伺服控制器來完善數(shù)據(jù)管理。借助邏輯分析法可以自動(dòng)處理數(shù)據(jù)，可以通過伺服控制器來對(duì)數(shù)據(jù)處理的速度和位置進(jìn)行控制，進(jìn)而調(diào)節(jié)工軸速度。此外，嵌入式系統(tǒng)不僅能借助NC客戶端來進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，還能使用我們經(jīng)常使用的瀏覽器來進(jìn)行控制。主要通過NC系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的連接，將運(yùn)動(dòng)控制器同嵌入式系統(tǒng)相連接再通過以太網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最終的遠(yuǎn)程數(shù)控。

2.嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)控軟件的主要結(jié)構(gòu)

嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)控軟件主要是由伺服運(yùn)動(dòng)控制軟件和相關(guān)程序組成的，可以有效控制組態(tài)軟件模塊。利用通用性設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)型接口，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和代碼編譯。通常會(huì)采用PLC單元以及數(shù)控單元來進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。在開發(fā)數(shù)控軟件時(shí)不僅可以自動(dòng)生成軟件，還能下載很多用戶需要的軟件。在下載數(shù)控軟件之后可以將已經(jīng)自動(dòng)生成的數(shù)控軟件與嵌入式數(shù)控系統(tǒng)相結(jié)合，進(jìn)而有效完善數(shù)據(jù)傳輸，并提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约鞍踩浴?/p>

嵌入式系統(tǒng)有很大的普適性，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，可以同其他的軟件同時(shí)使用，有很強(qiáng)的兼容性。此外，嵌入式系統(tǒng)可以對(duì)軟件和硬件進(jìn)行剪裁，所以說嵌入式系統(tǒng)同數(shù)控軟件的結(jié)合有著很好的擴(kuò)展性能，也有著很好的可重構(gòu)能力。系統(tǒng)可以模擬硬件的運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件的調(diào)試，進(jìn)而更好地開發(fā)并使用計(jì)算機(jī)硬件。此外，嵌入式系統(tǒng)通常比較靈活，可以有效控制不同的系統(tǒng)，因此可以廣泛應(yīng)用到不同的行業(yè)中。

參考文獻(xiàn)：

[1]周祖德，龍毅宏，劉泉.嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)與系統(tǒng)[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2007（05）.

[2]馮介一，宋文.嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)[J].新技術(shù)新工藝， 2007.

[3]寇鵬德.嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)控技術(shù)與系統(tǒng)[J].科技資訊，2013.

·編輯 溫雪蓮