PLC是嵌入式系统吗?【转】

本文探讨了PLC(可编程逻辑控制器)与单片机的关系,指出PLC可视为单片机应用系统的一个特例。同时,文章解释了嵌入式系统的广泛定义及其与PLC和单片机的联系,强调现代嵌入式系统不仅限于控制功能,还包括如PDA和手机等复杂设备。此外,文中还讨论了设备监控、数据采集分析及信号传输协议的重要性。

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PLC是嵌入式系统吗?

一、PLC即Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器
单片机又名MCU即microprocessor control unit,微处理机控制单元
PLC系统可能包括单片机,是单片机应用系统的一个特例,两者的关系可能想成包含的关系,PLC主要用于工控,而单片机用途更为广泛。
而嵌入式系统从广义上讲凡是以应用为中心,软硬件可裁减的的控制系统都可以叫做嵌入式系统,它包括的范围更为广阔,他包括PLC和单片机,不过现代人很多把嵌入式理解为嵌入式操作系统,嵌入式操作系统有嵌入式window CE,或者Linux系统等,我们可以把操作系统嵌入到存储器里,可以实现更为强大的功能,比如可以PDA、手机等。


二、设备监控数据采集和分析这就属于应用方面的内容,以我的理解,可以应用控制器的总线比如单片机中的SPI等总线实时的把数据以一种传输协议的形式反馈给控制器,通过控制器的对数据进行分析处理得出不同的结果。


三、数据和信号以一种协议的方式传输数据,每种BUS所用的协议也是不同的,我最近在研究图象信号的传输,我用单片机I2C总线把数据以BMP2编码发送给一个解码芯片,而解码又把BMP2编码的数据转化成显示器所能识别的数据结构发送给显示器的驱动IC,其实数据就这样一种形式,协议都是人定的,是一种让各种IC识别的机器结构。而我们控制方面的协议往往比上位机计算机的传输协议要简单,比如RS232、RS485等

转载于:https://www.cnblogs.com/mazhenyu/p/10755365.html

<think>嗯,用户问的是嵌入式系统是什么。首先,我需要明确嵌入式系统的定义,可能用户是刚开始学习相关领域,或者只是好奇。先回忆一下嵌入式系统的基本概念,它和普通计算机系统有什么不同呢? 对了,嵌入式系统通常是专用计算机系统,作为更大系统的一部分存在。这点很重要,可能需要强调它的专用性和嵌入性。然后,要举一些例子,比如家电、汽车里的控制系统,这样用户更容易理解。 接下来,要分点说明它的特点。实时性、资源受限、专用性、可靠性这些是不是关键点?每个点需要简单解释。比如实时性,可能是指系统必须在特定时间内响应,这对工业控制很重要。 然后,可能需要对比通用计算机系统,比如PC和手机,嵌入式系统通常是针对特定任务优化的,硬件和软件都更精简。这里要确保用户能理解两者的区别。 另外,应用领域也很重要。列举常见的应用场景,比如智能家居、医疗设备、汽车电子,这些实际例子能帮助用户建立联系。可能还要提到物联网的发展,嵌入式系统在其中的作用。 需要检查有没有遗漏的关键点,比如硬件和软件的协同设计,或者低功耗要求。还有可能用户会混淆嵌入式系统和单片机,需要简单说明两者的关系,或者指出嵌入式系统可能包含单片机作为核心。 还要注意语言要通俗,避免使用过多技术术语,或者如果用了术语,要适当解释。比如实时操作系统(RTOS),可能需要简短的说明。 最后,确保结构清晰,分点回答,可能用定义、特点、应用的结构来组织内容。用户可能希望得到一个全面但简洁的介绍,所以每个部分不宜过长,但需要覆盖主要方面。 检查是否有错误的地方,比如嵌入式系统是否都是微控制器,或者是否包括更复杂的处理器。可能需要提到不同的规模和复杂度,从简单的8位微控制器到复杂的多核处理器系统。 总结一下,回答应该包括定义、主要特点、常见应用,以及可能的例子,帮助用户全面理解嵌入式系统是什么,以及它在现实世界中的应用。</think>嵌入式系统是一种**专用计算机系统**,通常被嵌入到更大的设备或系统中,用于执行特定任务。其核心特点在于**软硬件的高度协同设计**,以优化功能、性能、功耗和成本。以下是分步解析: --- ### 一、定义与核心属性 1. **专用性** - 针对特定功能设计,例如:空调温控、汽车ABS系统。 - 与通用计算机(如PC)不同,**不可随意更改用途**。 2. **资源受限** - 硬件精简:使用微控制器(MCU)、片上系统(SoC)等,内存和存储有限。 - 例如:智能手环的处理器频率通常低于1GHz,内存仅几十KB。 3. **实时性** - 需在**严格时间限制内响应事件**,例如:工业机器人控制、医疗监护仪。 4. **高可靠性** - 长期稳定运行,适应恶劣环境(如高温、震动)。 - 常见冗余设计:汽车ECU(电子控制单元)的双核校验。 --- ### 二、典型组成 1. **硬件层** - 处理器:ARM Cortex-M系列、RISC-V等。 - 外设接口:ADC(模数换器)、GPIO(通用输入输出)。 - 通信模块:CAN总线(汽车)、ZigBee(物联网)。 2. **软件层** - 实时操作系统(RTOS):FreeRTOS、VxWorks。 - 驱动程序:直接控制硬件(如传感器、电机)。 - 应用逻辑:用C/C++或Python(MicroPython)编写。 --- ### 三、应用领域 1. **消费电子** - 智能家居:温湿度传感器、智能门锁。 - 穿戴设备:心率监测手环。 2. **工业控制** - PLC(可编程逻辑控制器):工厂生产线自动化。 - 电力监控:电网故障检测。 3. **交通运输** - 汽车:ECU控制引擎、ADAS(高级驾驶辅助系统)。 - 航空:飞行控制系统(如空客A380的飞控计算机)。 4. **医疗设备** - 心脏起搏器:实时监测心跳并触发电脉冲。 - 医学成像:MRI(磁共振成像)设备的控制模块。 --- ### 四、与通用计算机的区别 | **特征** | **嵌入式系统** | **通用计算机** | |----------------|------------------------------|--------------------------| | 用途 | 单一任务 | 多任务 | | 硬件 | 定制化、低功耗 | 标准化、高性能 | | 用户交互 | 简单界面(如按键、LED) | 图形化界面(GUI) | | 开发复杂度 | 需软硬件协同优化 | 侧重软件层 | --- ### 五、发展趋势 1. **AI边缘计算** - 嵌入式设备集成NPU(神经网络处理器),如人脸识别门禁。 - 公式示例:边缘推理时延要求 $$T_{\text{response}} \leq 100\text{ms}$$。 2. **物联网(IoT)** - 通过LoRa、NB-IoT等协议连接云端,例如:农业环境监测系统。 3. **功能安全** - 符合ISO 26262(汽车)、IEC 62304(医疗)等标准。 --- 通过以上分析,嵌入式系统作为“看不见的智能”,已成为现代科技的基础支撑,从微波炉到卫星导航,其无处不在且持续演进。
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