嵌入式微機工�(yè)控制技�(shù)�20-世紀以來在計算機應用實踐中產(chǎn)生和�(fā)展起來的非常�(jīng)濟實用的一種自動化技�(shù)"它集電氣、機�、計算機、通信等技�(shù)于一�"。具有速度�、工作方式靈活、可靠性高、信息處理能力強、成本低、適用范圍廣等特點。在工業(yè)領域中已得到廣泛的應�,選用功能強大的32位嵌入式微處理器來代�8�單片��
嵌入式主板一般理解為嵌入在設備里面做控制、數(shù)�(jù)處理使用的CPU板,也就是設備的“大腦�。嵌入式到設備里�,當然就會對主板的體積以及功耗(嵌入式主板的散熱問題)有比較嚴格的要�。所以一般來講嵌入式主板會具� 尺寸小、高集成�、低功耗等特性!嵌入式主板比較常見的一般有兩大類:基于X86的嵌入式主板基于RISC的ARM 嵌入式主板(由ARM公司授權(quán)生產(chǎn),每個芯片產(chǎn)家各有自己特殊的功能�。嵌入式的ARM板一般都是板載CPU,而基于x86 CPU的主板則不一��
標準的嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)有兩大體�,目前占主要地位的是所謂RISC(Reduced Instruction Set Computer,精簡指令集計算機)處理�。RISC體系的陣營非常廣泛,從ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等,都是屬于RISC處理器的范疇。不過這些處理器雖然同樣是屬于RISC體系,但是在指令集設計與處理單元的結(jié)�(gòu)上都各有不同,因此彼此完全不能兼容,在特定平臺上所開發(fā)的軟件無法直接為另一硬件平臺所�,而必須經(jīng)過重新編��
其次是CISC(Complex Instruction Set Computer,復雜指令集計算機)處理器體�,我們所熟知的Intel的X86 處理器就屬于CISC體系,CISC體系其實是非常低效率的體�,其指令集結(jié)�(gòu)上背負了太多包袱,貪大求�,導致芯片結(jié)�(gòu)的復雜度被極大的提升。過去被應用在嵌入式系統(tǒng)的X86處理�,多為舊世代的產(chǎn)�,比如說,工�(yè)計算機中仍可常見�(shù)年前早已退出個人計算機市場的Pentium3處理�。由于此世代的產(chǎn)品效能與功耗比可以說是過去X86體系的甜蜜點,加上已�(jīng)被市場長久驗證,�(wěn)定性高,故常被應用于效能需求不高,但穩(wěn)定性要求高的應用中,如工控設備等產(chǎn)��
ARM主板相對于X86主板的優(yōu)點:
(1)、功耗:這是ARM主板的優(yōu)點之一,一般的VIA的X86主板,功耗都�40W左右或者以�,而ARM主板的功耗極�,如:微嵌的工業(yè)平板電腦(使用ARM架構(gòu)),在關(guān)掉背光情況下,其主板功耗整體也只有1W左右�
(2)、發(fā)熱:ARM主板不會�(fā)�,主板溫度一般是常溫,因此可以一直長年累月開機在線工�,不會出�(xiàn)任何問題。而X86主板CPU必須配風扇而且不能長期工作,否則主板產(chǎn)生的溫度會讓主板整體性能壽命降低。風扇的工作壽命也會影響主板的壽��
(3)、開機時間:ARM主板的開機速度�?�?,一般只有幾秒就可以了,而X86需要開機一段時�,Windows系統(tǒng)才會起來�
(4)、性能:目前來�,ARM主板的性能已經(jīng)越來越接近X86主板,甚至在某些方面超過了它。從視頻多媒體、數(shù)�(jù)通信等幾個方�,基本和X86類似�
(5)、工作時間和�(huán)境:ARM主板不受時間限制,可以一直開機工作,無須人員去維�,而且在調(diào)電情況下,只要來電,那么就會自動啟動,無須人員去開機或者關(guān)機,而X86主板卻要人員維護,而且不能長期工作,否則會讓主板壽命大大降低�
�(huán)境:ARM主板一般都是工�(yè)�,不受環(huán)境影�,溫度可以在-20攝氏度左�,溫度可以在70攝氏度左�,而X86一般都不行�
(6)、數(shù)�(jù)安全性:ARM主板都采用高度集成方�,數(shù)�(jù)一般都放在Flash�(nèi)�,都是二進制格式,外部無法直接拷貝內(nèi)部數(shù)�(jù)。而且的優(yōu)點是:目前ARM主板的系�(tǒng)都是WinCE系統(tǒng)或者Linux系統(tǒng),不會受病毒感染,客戶無須擔心病毒感染而導致數(shù)�(jù)泄漏,尤其是一些對于數(shù)�(jù)安全性要求很高的場所。ARM主板非常適合而X86剛好相反,由于都采用了Windows XP�2000等常用系�(tǒng),而且采用了DOM盤或者硬盤,因此�(shù)�(jù)很容易被病毒感染或者被人偷�,因此安全性無法相��
(7)、主板安全性:ARM主板的內(nèi)存以及所有芯片都采取了貼片方�,因此在周圍�(huán)境震動情況下,不會松�,而X86是采用了直插方式,比如內(nèi)存條和DOM盤等,因此一旦時間長久,就會出現(xiàn)松動情況從而影響系�(tǒng)運行�
(8)、靈活性:ARM主板可以根據(jù)用戶的需要來進行靈活配置,比如logo,內(nèi)存大�,系�(tǒng)�(qū)動程序裁減,周圍芯片的裁�,系�(tǒng)軟件的加載等等,無論軟硬件都是非常靈活這樣也會大大降低客戶的成本和系統(tǒng)整體的維護成本和性能,而X86卻無法做到這一點。微嵌WinCE工業(yè)平板電腦完全可以根據(jù)用戶的需要來進行配置�
(9)、價格:ARM主板目前價格都非常低,而且ARM主板已經(jīng)包含了內(nèi)存和存儲介質(zhì),無須外部購買配�,因此整體系�(tǒng)成本比X86價格要低很多�
ARM主板對于X86的缺點:
1、缺點是目前ARM主板都是采用了Windows CE系統(tǒng)或者Linux系統(tǒng),因此對于很多客戶來說,原先采用了X86的平�,目前要�(diào)整到ARM上來,必須對軟件平臺進行重新編譯和調(diào)�,而且還要熟悉一下ARM的嵌入式平臺工作機制,因此會增加前期的開�(fā)工作量。微嵌的工業(yè)平板電腦采用ARM主板+Windows CE系統(tǒng)。使用VS2005VS2008 IDE編程,更接近于Windows XP程序開發(fā),包含C++、C#、VB.Net開發(fā)。也提供了相�(guān)的例程序,盡量減少XP平臺�(zhuǎn)換為WinCE平臺帶來的麻��
2、另外一點是:目前國�(nèi)做ARM主板的廠家不多,不過隨著時間的推�,ARM主板的技�(shù)支持必定會跟上去�
�(jié)論:
通過上述比較,我們基本得出:采用嵌入式ARM主板來替換X86主板在很多地� 已經(jīng)是一種趨�,如果客戶成本壓力,性能壓力,功�,安全性等各個方面都有考慮的話,建議采用ARM主板。這樣盡管前期需要調(diào)�,但是和自己的產(chǎn)品總體比起來,這個應該不會是問題�