基于物聯(lián)網(wǎng)的單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)研究

劉玉柱 陜西一凡電氣科技有限公司

在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，計(jì)算機(jī)技術(shù)是單片機(jī)嵌入式專用系統(tǒng)的主要核心。在單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中占據(jù)著十分重要的地位。并且隨著我國(guó)近年來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)具有了更加強(qiáng)大的功能性和更加廣泛的適用性。所以目前已經(jīng)能夠在社會(huì)各界北京行充分的應(yīng)用，為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的效益，并促進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量得到提高。

1 嵌入式系統(tǒng)

1.1 嵌入式系統(tǒng)具有高性能

相對(duì)于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和較高的運(yùn)算速率，并且在對(duì)其進(jìn)行開發(fā)所耗費(fèi)的周期較短，所以具有較高的性價(jià)比；同時(shí)，嵌入式系統(tǒng)的體積較小，更加便于人們對(duì)其進(jìn)行攜帶和使用，有利于在系統(tǒng)體積縮小的同時(shí)保障體系的正常運(yùn)行，大幅度的提高了系統(tǒng)空間的使用率，進(jìn)一步的降低了系統(tǒng)所需的成本；嵌入式系統(tǒng)對(duì)時(shí)間異常敏感，所以具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，在部分軟件的應(yīng)用過程中，如果超過了其中所規(guī)定的操作時(shí)間，就算是能夠得到所需的結(jié)果，該結(jié)果也不能夠達(dá)到預(yù)期的良好效果。并且，在于對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，應(yīng)該注意的是，嵌入式系統(tǒng)的儲(chǔ)存容量較少。

1.2 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展情況

雖然嵌入式系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，但是目前其相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)仍處于初級(jí)發(fā)展階段，所以如果想要對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行良好的開發(fā)和應(yīng)用，就必須對(duì)單片機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)以及嵌入式系統(tǒng)的集成軟件等方面進(jìn)行深入的研究和考慮。例如單片機(jī)系統(tǒng)儲(chǔ)存容量不足，就是我們目前需要解決的重要問題之一。只有單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的儲(chǔ)存容量能夠得到良好的改進(jìn)和完善，才能夠?qū)Ξ?dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行良好的適應(yīng)。

2 單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用

2.1 單片機(jī)

單片機(jī)屬于一種微型的計(jì)算機(jī)，主要是由CPU、ROM等設(shè)備全部集成于硅片上所形成，具有系統(tǒng)體積小等特點(diǎn)，并且隨著單片機(jī)的應(yīng)用技術(shù)逐漸趨于成熟，其應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)大，在我國(guó)市場(chǎng)中占據(jù)著重要的地位。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用

嵌入式Web服務(wù)器在單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)中占據(jù)了重要的地位，其主要是運(yùn)用以太網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并在通信領(lǐng)域中促進(jìn)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行，促使信息傳輸?shù)男什粩嗟玫教岣撸⒛軌驅(qū)?shù)據(jù)和資源進(jìn)行共享。在嵌入式web服務(wù)器中對(duì)單片機(jī)進(jìn)行科學(xué)運(yùn)用，不僅能夠使資源不再遭受限制，還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)服務(wù)。并且在嵌入式設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)以后還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程的設(shè)備管理以及對(duì)瀏覽器中的內(nèi)容進(jìn)行瀏覽。與此同時(shí)，嵌入式web客戶端主要能夠應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)與服務(wù)器進(jìn)行連接，并根據(jù)相關(guān)的協(xié)議，服務(wù)器能夠?qū)纹瑱C(jī)嵌入式系統(tǒng)的指令進(jìn)行自動(dòng)的分析，在以腳本語言的方式傳入到服務(wù)器中，并能夠最終將符合質(zhì)量的信息輸入到嵌入式系統(tǒng)中。一般來說，嵌入式的Web服務(wù)器在接受嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)指令以后能夠?qū)ζ溥M(jìn)行自動(dòng)的解析，并迅速與遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行連接，即使此時(shí)嵌入式web服務(wù)器處于實(shí)時(shí)信息監(jiān)測(cè)的過程中，也能夠?qū)涌谕ㄐ胚M(jìn)行準(zhǔn)確和及時(shí)的連接，促使嵌入式的Web服務(wù)器的交互水平得到良好的提升。

2.3 單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)

2.3.1 微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的影響

嵌入式系統(tǒng)的微內(nèi)核結(jié)構(gòu)再對(duì)其進(jìn)行實(shí)際開發(fā)的過程中已經(jīng)取得了良好的開發(fā)成果，但是在不斷復(fù)雜化的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，其內(nèi)核的體積也隨之在不斷地增大，導(dǎo)致單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)受到原始操作系統(tǒng)的限制，不能夠?qū)ξ?nèi)核結(jié)構(gòu)進(jìn)行良好的使用，從而導(dǎo)致嵌入式系統(tǒng)的多種功能受到不利的影響，所以對(duì)微內(nèi)核操作系統(tǒng)進(jìn)行改善，有助于提高功能效率，并且其已經(jīng)成為當(dāng)前對(duì)單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行研究和開發(fā)的重點(diǎn)問題。

2.3.2 開發(fā)設(shè)計(jì)

在對(duì)單片機(jī)，嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了對(duì)嵌入式系統(tǒng)的性能進(jìn)行良好的維持，應(yīng)該將所需的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器與網(wǎng)絡(luò)接口都集成于同一塊芯片上，以保障單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)能夠有效地實(shí)現(xiàn)資源信息儲(chǔ)存、資源共享以及遠(yuǎn)程控制等功能；并且在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該將驅(qū)動(dòng)機(jī)接口設(shè)定為指定的接口，避免多個(gè)單片機(jī)進(jìn)行重復(fù)使用；在對(duì)組合硬件以及驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該保障嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程能夠具有良好的科學(xué)性和合理性，以減少進(jìn)行開發(fā)的損耗。并且，應(yīng)該對(duì)程序的運(yùn)行流程和邏輯性進(jìn)行測(cè)試，確保嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試階段能夠順利和穩(wěn)定的進(jìn)行。

在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，單片機(jī)能夠決定嵌入式系統(tǒng)是否能夠進(jìn)行穩(wěn)定的運(yùn)行，并且根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的運(yùn)行情況，還應(yīng)該對(duì)單片機(jī)的力度開發(fā)力度進(jìn)行不斷的加強(qiáng)，以促進(jìn)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，保障嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自身的運(yùn)行價(jià)值。

[1]宋軍,王一雄,徐鋒.物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)下的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2011,(4):1-2,22.

[2]何立民.物聯(lián)網(wǎng)概述第4篇：物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代嵌入式系統(tǒng)的華麗轉(zhuǎn)身[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2012,(1):79-81.

[3]《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》編輯部.嵌入式系統(tǒng)安全專題——物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,嵌入式系統(tǒng)該如何揮拳?[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2016,(1):1-4.

[4]樓亮亮,周苗,鮑星合.一種適用于物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的高效輕量級(jí)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2014,(11):67-70.