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计算机控制系统——分析、设计与实现技术
ISBN: 978 703 055 8091
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教材8.2节
引入组件的【概念】之后
计算机控制器的实现过程
就可以看成选择组件完成控制运算的过程
或者说是可控实现形式实例化的过程
这个过程需要选择两类组件
一类是计算平台
另外一类是I/O设备
我们先来看一下计算平台如何选择
选择计算平台的时候
主要是根据控制运算的复杂度来进行选择
考虑的要素包括三种
一是运算的速度
二是运算的精度
再就是运算所需要的资源
运算速度取决于CPU的时钟和指令集
其中指令集的影响会更大一些
我们一般是选择精简指令集的系统
在这种情况下
一条指令就完成一个运算步骤
实时指标更容易满足
运算精度取决于计算机使用的字长和我们所选择的数据结果
这一部分除了通过算法来满足要求之外
更主要的是通过AD的字长，或者说AD的精度，来满足它的要求
选择运算平台的时候还要考虑可供使用的资源
也就是外部存储空间的大小
这一部分包括程序存储空间和数据存储空间
在数据存储空间当中
我们也需要考虑I/O接口可以使用的地址的多少
常用的运算平台主要分成两类
一类是通用计算机
另外一类是嵌入式计算机
*网络错误
资源也比较丰富
但是，它的实时性会相对的差一点
嵌入式计算机虽然资源有限
但是实时性强
而且可以和被控制对象进行一体化的设计
所以大部分的计算机控制系统使用的还是嵌入式计算机
我们先来看一下通用计算机的选择
通用计算机可以使用个人计算机
大部分用在一个商用环境中
它的好处就是大家用起来比较熟悉
但是缺点是可靠性比较低
在工业环境下
应用起来不一定能够满足要求
在工控环境中，我们一般使用的是工控计算机
它的功能、作用、资源和个人计算机是相类似的
但是可靠性和对环境的适应能力要提高很多
所以一般工控现场，我们都是用工控机
嵌入式计算机（中），大家比较熟悉的是单片机
这是一种通用性的嵌入式计算装置
它的资源是比较有限的
但是比较灵活
可以根据我们的需求自行设计
ARM和单片机类似
但是资源要更丰富一些
PLD和PLC是常用的两种专用计算机
它们是针对某种应用场合而设计的专门的嵌入式计算机
在这些应用环境下，它们使用起来要比单片机或者ARM更方便一些
另外一种嵌入式计算机是DSP
它也是一种通用的计算平台
但是资源的可裁剪能力要比单片机或者ARM更强
我们不仅可以利用DSP选择外部的软件和硬件设备
而且可以用DSP设计自己的指令集
所以性价比会更好一些
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