嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)及實(shí)踐探析

黃華東

摘 要：文章以嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)及實(shí)踐為研究對(duì)象，首先簡(jiǎn)單介紹了何為嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)，并分析了其具備的特點(diǎn)，隨后探討了嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用實(shí)踐，最后對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：嵌入式計(jì)算機(jī);應(yīng)用實(shí)踐;發(fā)展趨勢(shì)

前言：計(jì)算機(jī)技術(shù)內(nèi)容豐富，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的一項(xiàng)重要分支，它的存在有效優(yōu)化了當(dāng)下計(jì)算機(jī)的形態(tài)與性能，使其能夠作為機(jī)械設(shè)備或其他物體的一部分，提升了設(shè)備的自動(dòng)化控制與智能化水平。通過對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)及實(shí)踐進(jìn)行探討，對(duì)于推動(dòng)嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的應(yīng)用推廣有著重要意義。

一、嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)概述及特點(diǎn)分析

嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)是一種專門用于某一領(lǐng)域的專用計(jì)算機(jī)技術(shù)，該技術(shù)主要依托于一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)，它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，同時(shí)相關(guān)的軟硬件可裁可剪，便于嵌入，因此非常適應(yīng)于對(duì)功能、體積、穩(wěn)定性有著較高要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?？傮w而言，嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)主要包含以下特點(diǎn)：

一是應(yīng)用廣泛性。嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)本身有著較廣的應(yīng)用領(lǐng)域，比如互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域、家居、工業(yè)控制、銀行等。例如在銀行業(yè)務(wù)辦理時(shí)，在計(jì)算機(jī)嵌入式技術(shù)尚未應(yīng)用前，多是依靠柜臺(tái)人工進(jìn)行辦理，客戶在辦理銀行卡時(shí)，需要先填表，然后由相關(guān)服務(wù)人員進(jìn)行操作，整個(gè)過程耗時(shí)又費(fèi)力。而通過應(yīng)用嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)，從而便于客戶依靠相應(yīng)機(jī)器自助化辦卡，有效提升了銀行服務(wù)效率。

二是應(yīng)用多樣性：嵌入式計(jì)算技術(shù)不僅應(yīng)用廣泛，同時(shí)還有著非常豐富的應(yīng)用方式，一般基于不同的應(yīng)用領(lǐng)域，能夠有針對(duì)性地采用不同的嵌入式技術(shù)，以便能夠滿足不同服務(wù)對(duì)象的需求，比如在智能交通領(lǐng)域，引入了內(nèi)嵌GPS、內(nèi)嵌GSM模塊，成功實(shí)現(xiàn)了汽車導(dǎo)航、定位等功能;又如在工業(yè)控制領(lǐng)域，通過引入PC104總線嵌入式系統(tǒng)，有效提升了工業(yè)設(shè)備自動(dòng)化控制水平[1]。

三是實(shí)效性：在嵌入式技術(shù)技術(shù)的幫助下，計(jì)算機(jī)在收到指令信號(hào)后，能夠快速做出反應(yīng)，輸出相應(yīng)的信息，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息高效加工和處理，有效凸顯了實(shí)效性特點(diǎn)。

二、嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐分析

（一）在工業(yè)領(lǐng)域中的實(shí)踐應(yīng)用

在我國(guó)工業(yè)的飛速發(fā)展的大背景下，在工業(yè)生產(chǎn)的管理過程中也應(yīng)用了很多先進(jìn)的技術(shù)，嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)作為其中之一，在工業(yè)控制方面發(fā)揮著非常重要的作用。其中對(duì)于嵌入式工控機(jī)而言，這是一種比較典型的嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，工控要求通常比較高，需要的設(shè)備接口多且雜，除了進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，還須將設(shè)備狀態(tài)、傳感器等信息等在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示，傳統(tǒng)8位的嵌入式單片機(jī)難以滿足實(shí)際要求，以往多應(yīng)用16位的處理器，隨著處理器快速的發(fā)展，當(dāng)下逐漸采用32位、64位的處理器進(jìn)行替代，有效提升了嵌入式系統(tǒng)性能。由于嵌入式工控機(jī)體積小，穩(wěn)定可靠，因此受到了很多用戶的青睞，還能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于對(duì)溫度和空間要求較為苛刻的環(huán)境中，有效提升了工業(yè)生產(chǎn)效率。

（二） 在軍事領(lǐng)域中的實(shí)踐應(yīng)用

當(dāng)前隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種先進(jìn)的技術(shù)也被應(yīng)用于軍事領(lǐng)域中。尤其是對(duì)于嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)說(shuō)，最早便是服務(wù)于軍事領(lǐng)域。因此該領(lǐng)域中嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了廣泛而深入的應(yīng)用。尤其是在軍事控制、導(dǎo)航、測(cè)控等方面，均離不開嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)的身影，導(dǎo)彈導(dǎo)航等都是嵌入式技術(shù)最為典型的應(yīng)用。目前嵌入式技術(shù)在軍事領(lǐng)域中也得到了有效的擴(kuò)展，比如在我國(guó)某型號(hào)的主戰(zhàn)坦克中應(yīng)用了嵌入式系統(tǒng)，使得坦克作戰(zhàn)性能得到了有效的優(yōu)化。

（三）在監(jiān)控領(lǐng)域中的實(shí)踐應(yīng)用

當(dāng)前在很多公共場(chǎng)所中均配備了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，比如醫(yī)院、銀行、各大商場(chǎng)等，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控，而在這些監(jiān)控系統(tǒng)中同樣有著嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的身影，在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中，前置攝像頭會(huì)收集現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)信息，然后在計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)的幫助下，將相應(yīng)視頻數(shù)據(jù)信息及時(shí)傳給監(jiān)控中心的主機(jī)，這些數(shù)據(jù)信息會(huì)得到進(jìn)一步處理，便能夠直接可在液晶屏上顯示出實(shí)時(shí)畫面，一旦發(fā)現(xiàn)異常系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，從而有效保護(hù)了公共場(chǎng)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

三、嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)分析

（一）在人工智能方面的發(fā)展

嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)在研發(fā)之初就是為了更好的滿足人們?cè)谏a(chǎn)、生活等方面的需求，因此隨著人們生產(chǎn)和生活需求的變化，嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用也會(huì)發(fā)生一定的改變。從當(dāng)前發(fā)展情況來(lái)看，人們生產(chǎn)和生活方式隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展朝著人工智能化方向不斷前進(jìn)，這在一定程度上也決定了嵌入式軟件技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展中也將逐漸向人工智能化方靠攏。并且從嵌入式計(jì)算機(jī)本身來(lái)看，它有效優(yōu)化了計(jì)算機(jī)形態(tài)與性能，使得計(jì)算機(jī)能夠“嵌入任何系統(tǒng)之中”，因此非常適合應(yīng)用于人工智能領(lǐng)域，更好的實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。在未來(lái)，嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)在人工智能領(lǐng)域中應(yīng)用將會(huì)更加深入，推動(dòng)人工智能實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展，例如針對(duì)醫(yī)院一些傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備，通常有著非常復(fù)雜精密的設(shè)計(jì)，針對(duì)這些設(shè)備可以通過嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)的改造，再輔以當(dāng)前最新的5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)5G通用模組的集成，從而能夠?yàn)樨?fù)責(zé)進(jìn)行流量傳輸承壓的醫(yī)療檢測(cè)和護(hù)理設(shè)備進(jìn)行專網(wǎng)支持，有效提升了設(shè)備通信傳輸?shù)姆€(wěn)定性，還能夠通過實(shí)時(shí)控制醫(yī)療傳感器終端和視頻相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)感知、測(cè)量傳遞患者信息，有效打破傳統(tǒng)醫(yī)療服務(wù)時(shí)間、空間限制，顯著提升了醫(yī)院智能服務(wù)水平。

（二）在網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)中的發(fā)展

在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的大背景下，隨著嵌入式設(shè)備日益完善，嵌入式軟件技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展中，還能夠有效實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)互連接口，從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)單片機(jī)存在的不足。特別是針對(duì)微處理器的研究和開發(fā)，在嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫助下，在內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)接口中除了能夠處理支持最基本的TCP/IP協(xié)議之外，還能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)接口、CAN、IEEE1394等通信接口，從而為人們的上網(wǎng)提供更大的便利，有效保障網(wǎng)絡(luò)連接的安全，更好的滿足用戶對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的需求，提高其實(shí)用性和有效性[3]。

（三）在JAVA編程融合應(yīng)用及發(fā)展

在嵌入式軟件技術(shù)未來(lái)發(fā)展中，還能夠通過編程提高計(jì)算機(jī)信息處理的效率和質(zhì)量。主要原理是通過將嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)與JAVA編程軟件融合，幫助系統(tǒng)處理運(yùn)行中存在的問題。同時(shí)通過兩者有效結(jié)合，還為JAVA軟件的發(fā)展提供了有利的幫助，更好的實(shí)現(xiàn)了JAVA軟件系統(tǒng)在帶有JVM的硬件及軟件系統(tǒng)上的應(yīng)用。另外，隨著應(yīng)用平臺(tái)的增多，嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)還為新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新提供了充足依據(jù)，有效推動(dòng)了設(shè)備軟件編程技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)步。

總結(jié)：綜上所述，嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)作為一種專用計(jì)算機(jī)技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，功能強(qiáng)大，通過對(duì)該計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行討論分析，促使嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)的作用價(jià)值得到更好的發(fā)揮，從而使其能夠更好地為各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展提供技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

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[2]孫錦霞. 嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用策略分析[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新， 2016（33）：197-198.

[3]武新科. 嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用策略分析[J]. 計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通， 2019（01）：5-6.