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ARM在工业控制中的应用
摘要：从51单片机到ARM处理器，嵌入式微控制领域不断更替交叠，伴随而来的是技术 的不断发展和生产力水平的不断提高。ARM处理器从其诞生之日起就注定担负着推动技术进 步和改写历史的重任，因为ARM处理器是一个“集应用软件。
嵌入式操作系统的典型特点是：采用占先式的调度，响应的时间很短，任务执行的时间 可以确定；系统内核很小，具有可裁剪，可扩充和可移植性，可以移植到各种处理器上；较 强的实时和可靠性，适合嵌入式应用。比较经典的嵌入式操作系统有：WindRiver公司的 VxWorks、美国集成系统公司的pSOS、Lineo公司的uClinux、新墨西哥工学院的RT—Linux。 随着竞争的激烈，Palm OS，WinCE等嵌入式操作系统相继被推出。
4工控系统对嵌入式系统的要求
目前嵌入式系统已广泛应用于生产生活的很多方面，如工业控制、家用电器、移动通信、 国防军事等方面。在工业控制系统中大量应用了嵌入式芯片，如工业过程控制、电力系统、 石油化工、数控机床等，正是由于嵌入式芯片的应用，大大提高了产品的质量和生产效率， 提高了生产线的自动化程度，提高了生产车间的网络化管理程度，降低了人力资源需求量。 相比嵌入式系统的其他应用方向，工业控制系统具有许多特点，要根据工业控制的特点来选 择合适的嵌入式系统。
工业控制系统有以下特点：相对于民用来讲，工业控制对嵌入式系统各方面的要求相对 较高，因为有些应用可能涉及控制精度、产品质量、人身安全等重大事务；工业生产现场可 能是高温、高压、易燃易爆、高噪音、高电磁辐射、带有腐蚀性气体或液体等的极其恶劣的 环境：工业现场需要常年连续作业，由于人力资源的问题，可能出现无人值守的情况；工业 生产过程中，可能存在有高温高压密封容器、高速运转机器、高强度作业机械等，若处理不 当或不及时，随处隐藏着可以酿成重大安全事故的隐患：在工业现场中，由单个嵌入式CPU 来完成相对简单的控制过程，多个嵌入式CPU与高一级的管理级CPU通信，并在其管理下协调 的完成复杂任务，多个工业现场可能分散在不同的地方，距离遥远，各部分需要协调工作等。 因此，工业控制对嵌入式系统的要求除了一般性的要求以外，还特别有以下要求：对嵌入式 芯片的处理能力要求较高，处理能力将一定程度决定控制系统的精度，处理数据量大，对于 处理速度要求较高；对嵌入式系统的可靠性要求很高，要求其要能在极其恶劣的环境中长时 间的正常工作；对嵌入式系统的实时性要求很高，以保证对出现的各种情况能够及时采取措 施；要具有一定的通信能力，能与上位机进行通信，从而实现分布式控制;具有一定的网络 支持能力。
5 ARM嵌入式系统在工控中的应用
在通常所说的嵌入式微处理器中，ARM系列处理器是目前应用最为广泛的，市场占有率 高达75%以上。ARM是当前最先进的RISC处理器之一，它具有较强的性能，非常丰富的外围 接口，像12C、SPI、UART和USB等接口都是标准配置，在设计系统时只要把处理器和外设进 行物理连接就可以实现外围接口扩展了，同时体积小，价格比较低廉，功耗较低。ARM系列 处理器的发展经历了ARM7、ARM9、ARMll等几个系列，以ARM9系列性能为例，它是同时支持 32位ARM指令集和16位Thumb指令集的32位RISC处理器，工作频率高达