嵌入式工控机在日常设备、办公用品、汽车、工业以及医疗等行业中几乎随处可见。计算器、电话、摄影机、电梯、红绿灯、工厂控制器、智能家居系统等几乎所有现代设备中都有物理的嵌入式系统。这是什么?他们是怎样工作的?
从广义上说,嵌入式计算机是指任何使用计算机硬件和软件来执行特定功能的计算机,与现代台式计算机和服务器的通用处理方式不同。这类嵌入式系统的特殊功能使得其可以利用轻量级软件或固件基础和ASICS板载的优势,最大限度地降低功耗和硬件需求。

现代化的处理器包括许多集成的加速器,用于加密,数据和视频图像处理。
大部分嵌入式计算机的所有组件几乎都安装在一个PCB或主板上。嵌入式主板的可替换部件较少,如RAM、CPU和存储,因此与传统的消费主板有很大不同。一般嵌入式板材上没有开槽部件,大部分部件焊接在CPU上。
一个典型的嵌入式计算机包括以下几个方面:
中央处理器(CPU)和微控制器(一台或多台):逻辑门包含晶体管和运算处理器(ALU),封装在单个芯片中——它们是嵌入式系统。处理器和控制器负责执行主系统的操作,并计算从各个级别的缓存(L1,L2,L3)和系统存储器(RAM)获取数据。
中央处理器(CPU)高速缓存(L1,L2,L3):由于其针对极速进行的优化,它占据了相当大的裸片面积,因此采用单级单元架构(SLC)来提高速度。这就是说,每一个单元包含1位数据,这是因为这个数据和高速存储器的高晶体管数量。这种高速缓存在CPU上只有极少量的数量限制,其中L1最快。
系统内存 (RAM):比缓存慢一个数量级,但比非易失性存储(例如硬盘驱动器和固态NAND)快许多倍,而且更有弹性,因为RAM是用来存储运行中的应用程序,以快速访问和向处理器缓存传输。这个存储器每分钟写入数千次,应用程序可以移动数据,并且执行复杂的操作,因此不会受到单元降级和有限的写入/擦除周期的影响。
非易失性存储:硬盘、SSD、NAND和其他非易失性存储技术是系统中速度最慢、容量最大的一种。较大的系统文件和数据文件在这里存储,以便系统正常使用。
CMOS-RAM:该组件负责存储重要系统配置和实时信息。用小的纽扣电池供电,在关闭系统电源的同时,不会失去它的计时功能和系统唤醒功能。
输入输出(I/O)接口:任何从以太网RJ45接口到3.5mm音频接口的连接都属于这一类。他们通常通过标准化接口(如USB和HDMI)使系统接受并处理外部输入。
应用示例
嵌入式计算机应用的例子有很多,从小型单用设备如计算器到汽车巡航控制等复杂系统。它们如今无处不在,是我们日常生活中不可避免的。例如计算机,数码相机,汽车嵌入式系统(ABS故障,汽车警报,发动机传感系统),自动售货机,电梯等系统。
有些嵌入式系统是为了在更极端的环境下运行而设计的,比如工业级系统,它要求较高的工作温度,电场隔离,抗振性能等等。企业系统需要有计算能力、可靠性和冗余的关键任务服务。研勤工控嵌入式工控机专为工业现场设计,具有极宽温工作、无风扇、抗震、防尘等工业环境友好特性,在工业现场稳定发挥高性能的计算能力。

研勤工控OTF-7612H嵌入式工控机
机器视觉:包含所有工业和非工业应用,在这些应用中,强大的硬件和经过深度学习的软件的结合为设备提供操作指导,以实现基于图像测量数据的捕获和分析功能。
工业自动化:利用实时或近距离的计算机技术控制和监控工业过程,设备和机器。任何重复的功能一般都是理想的自动化方式,它通过定义明确的流程来使系统运行,从而最大限度地减少人员交互。
数字标识:利用LED显示屏、高分辨率显示器、投影仪等进行*放播**的数码内容。
所有的电子产品都要依靠嵌入式系统。得益于可靠的低成本嵌入式设计,随时保存开启状态。大多数时候,它们被隐藏在面板和亮丽的外观下,肉眼看不到,但是它们为所有现代科技和相互连接的系统提供了动力。嵌入式设备的使用和发展将继续提高为我们生活服务的能力和效率。