排隊系統(tǒng)的核心結構---嵌入式系統(tǒng)結構
目前排隊系統(tǒng)的核心構架主要有單片機、PC式、嵌入式三種結構。本文主要以嵌入式系統(tǒng)結構定義作一下大體內容介紹:
1、嵌入式系統(tǒng)是什么?
聽起來,嵌入式系統(tǒng)很深奧,其實很簡單。凡是專用的、小型或者微型的計算機系統(tǒng)都是嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的英文叫做Embedded System。說白了,就是功能比通用計算機專門化,具有通用計算機所不能具備的針對某個方面特別設計的、合適的運算速度、高可靠性和較低比較成本的專門計算機系統(tǒng)。
它是以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統(tǒng),對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應用程序等四個部分組成,用于實現對其他設備的控制、監(jiān)視或管理等功能。
嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術、半導體技術、電子技術和各個行業(yè)的具體應用相結合后的產物,這一點就決定了他必然是一個技術密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。嵌入式計算機的外部設備中就包含了多個嵌入式微處理器,如鍵盤、硬盤、顯示器、網卡、聲卡等均是由嵌入式處理器控制的?,F在,嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產值已超過了1萬億美元,嵌入式計算機不僅在民品上而且在軍事裝備上也得到了廣泛地應用。
2、嵌入式系統(tǒng)能干什么?
嵌入式系統(tǒng)無處不在,而且能夠勝任絕大部分問題。已我們日常使用的PC機來說,一般的PC機只有一塊通用CPU,比如奔騰系列的處理器。但是,PC機里的嵌入式系統(tǒng)卻有好多個。象鍵盤里面就有一個,鼠標里面就有一個,掃描儀里面至少有一個,主板上的南橋北橋芯片其實也是嵌入式系統(tǒng),現在的顯卡里面也至少有一塊GPU,其實就是專門用于圖形加速顯示的專用CPU,也是嵌入式系統(tǒng)。
除了PC機以外,象數碼相機、數碼攝像機、大街上的交通燈控制、監(jiān)視系統(tǒng)、數字式的示波器、數字萬用表、數控洗衣機、電冰箱、VCD、DVD等等,都是嵌入式系統(tǒng)的典型案例。
只要你覺得要用計算機控制什么東西,哪怕這個東西很小,都屬于嵌入式系統(tǒng)的范疇。
3、單片機是什么?
單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的芯片,而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講:一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。
單片機是單片結構的微控制器,就是一種專門的CPU。這種CPU有個特點,就是高度單片集成(ARM和DSP其實就是一種高檔的單片機),可以以比較低的成本來完成盡可能多的人物。為了達到這個目的,單片機將CPU核心、少量的RAM,ROM和某些周邊接口都做到同一塊芯片上,以節(jié)省電路板的面積。雖然本芯片的制造成本稍高點,但是整個系統(tǒng)的成本卻能大幅度地降低。
4、嵌入式系統(tǒng)中可以不用單片機嗎?
完全可以。嵌入式系統(tǒng)不僅僅指單片機系統(tǒng)。利用可編程邏輯器件(PLA、PLD)及其更復雜的芯片產品CPLD和FPGA都能完成你要求完成的任務。
5、PLD是什么?
PLD是PLA的換代產品,主要PLA擦寫比較麻煩,而且擦寫的壽命很低。PLD的擦寫次數比較高,達到100次,支持電擦電寫,很方便,價格上也不貴。象GAL16V8在我們這里賣8塊一片,可以自己用來做些簡單的控制,可以實現相當于幾塊74系列的數字電路。
6、CPLD是什么?
CPLD叫做復雜可編程邏輯電路,和PLD的生產工藝差不多。芯片內部門數多的叫做CPLD,芯片內部門數少的就叫PLD。如果你設計的邏輯電路相當復雜,有幾千個門,可以考慮采用CPLD比較合適。
FPGA叫做現場可編程邏輯門陣列。與CPLD沒電后能保持電路的邏輯功能不同的是,FPGA沒電后就沒有邏輯功能了。FPGA必須要一塊單片機在電路剛通電的時候,將保存在永久存儲器(比如ROM,FLASH等)中的邏輯功能文件寫入FPGA,FPGA才能工作。我個人覺得,FPGA用來做實驗還是可以,用于極大規(guī)模的數字邏輯應用也是可以,就是在幾千門規(guī)模的數字邏輯應用中沒有任何優(yōu)勢,畢竟FPGA需要比CPLD多加單片機和永久存儲器,電路板上的面積大不說,電路復雜,總價格也是很貴的。