目 录 一、概述 1 二、MCGS嵌入式系统体系结构 2 三、MCGS嵌入版组态软件的功能和特点 3 3.1 MCGS嵌入版的功能 3 3.2 MCGS嵌入版的特点 4 3.3 嵌入版与通用版的异同 5 四、MCGS系统需求 7 4.1 硬件需求 7 4.2 软件需求 9 五、MCGS嵌入式系统的应用方案 10 一、概述 嵌入式软件是基于嵌入式系统而言的。嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁减，适应对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。它主要包括四个部分：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统，以及应用软件系统。 嵌入式PC主要包括单板计算机(SBC)、PC104计算机和饼干机。 与标准PC机相比，嵌入式PC机具有以下优点： l 功耗低、可靠性高。 l 功能强大，具有很高的性能价格比。嵌入式PC与标准PC全兼容，采用与标准PC相同的硬件结构、软件操作系统和软件开发平台。使用嵌入式PC进行产品开发时，设计人员不需要在嵌入式系统自身的硬件电路和底层操作系统软件设计上耗费大量精力，而是将设计工作的重点转向应用扩展卡、应用软件，将精力投入到终端产品开发上。 l 实时性强，支持多任务。 l 占用空间小，效率高。嵌入式PC机的最主要的技术特点是将PC机的主要硬件(CPU、RAM、磁盘、扩展槽、I/O口、网络等)集成在一张信用卡大小的主板上，将操作系统和应用软件存储在Flash芯片中(System in chip)。极大地缩小了PC机的体积。例如，PC104嵌入式计算机，其体积只有一个肥皂盒大小。 l 可根据需要灵活定制。 正是由于以上优势，使得嵌入式系统不仅在传统的工业控制和商业管理领域有极其广泛的应用空间，如智能工控设备、POS/ATM机、IC卡等，而且在信息家电领域的应用也具有极为广泛的潜力，例如机顶盒、WebTV、网络冰箱、网络空调等众多的消费类和医疗保健类电子设备，在车载盒、智能交通等领域的应用也呈现出前所未有的生机。 嵌入式系统有如此广阔的发展前景，而国内几乎所有的工业组态软件厂家的产品都只基于PC平台。各厂家还只是停留在PC平台上完善其产品的功能。目前还未发现特定的软件公司有支持嵌入式应用的产品。 在此背景下，我们推出了“MCGS嵌入版组态软件”，成为国内嵌入式组态软件的首开先河者。MCGS嵌入版组态软件是基于RTOS（real-time multi-tasks operating system）实时多任务操作系统的专门应用于嵌入式操作系统的组态软件，用户只需要通过简单的组态就可构造自己的应用系统，从而将用户从繁琐的编程中解脱出来，使用户在使用嵌入式系统时更加得心应手。 二、MCGS嵌入式系统体系结构 MCGS嵌入式体系结构如下图示，分为组态环境和运行环境两部分，组态环境相当于一套完整的工具软件，可以在PC机上运行，用简单的模块化设计帮助用户构造自己的应用系统，组态好的应用系统通过串口或以太网下载到嵌入式系统中实时运行。 MCGS嵌入版的组态类似于MCGS通用版。用户在组态时，可根据实际情况增加、裁减相应的内容。使用MCGS嵌入版，可以组态出动画窗口、曲线、报表等，并可以设置用户权限、安全级别。 组态好的应用系统下载到内嵌了实时多任务嵌入式操作系统中实时运行，从而实现了控制系统的可靠性、实时性、确定性、安全性。 三、MCGS嵌入版组态软件的功能和特点 3.1 MCGS嵌入版的功能 l 数据处理功能：软件具有强大的数据处理功能，当数据由硬件设备采集到后，经过一系列由用户指定的处理方式，最终形成具有实际意义的工程数据； l 强大的报表功能：数据报表在工控系统中是必不可少的一部分，是数据显示、查询、分析、统计、打印的最终体现，是整个工控系统最终结果输出的重要组成部分，是对生产过程中系统监控对象的状态的综合记录和规律总结。一般有实时数据报表、历史数据报表（班报表、日报表、月报表等）。为了使用户能够快速方便地组态出各种类型的工程报表，MCGS 嵌入版系统提供了灵活的报表组态功能； l 硬件交互功能： MCGS嵌入版也提供了与硬件交互的脚本函数，用户可以根据自己的需要编写简单的脚本程序，实现硬件交互功能； l 回路控制功能：MCGS组态软件嵌入版不仅可以实现顺序控制，还可以实现循环、跳转、判断、中断等复杂的流程控制，满足不同场合不同控制过程的需要； l 人机界面功能：MCGS嵌入版具有和MCGS通用版相同的功能强大的人机交互界面，可以简单组态出各种类型、多种风格的用户界面，实现改变控制参数，发送控制命令、浏览控制状态等人机交互功能，通过网络通讯还可以轻松实现远程人机交互功能； l 网络通讯功能：MCGS嵌入版具有强大的通讯功能，支持串口通讯、Modem串口通讯、以太网TCP/IP通讯，不仅可以方便快捷的实现远程数据传输，还可以通过Web浏览功能，在整个企业范围内浏览监测到整个的生产信息，实现设备管理和企业管理的集成； l 绝对可靠的安全管理机制：MCGS 嵌入版组态软件提供了一套完善的安全机制，用户能够自由组态控制菜单、按钮及退出系统的操作权限，只允许具有操作权限的操作员对这些功能进行操作。其安全机制与Windows NT类似，采用用户组和用户的概念进行权限控制；其操作权限的分配以用户组为单位进行，用户的权限取决于该用户所在的用户组，并且一个操作权限可以配置多个用户组。 3.2 MCGS嵌入版的特点 l 容量小：整个系统最低配置只需要2M的存贮空间，可以方便的使用DOC等存贮设备。 l 速度快：系统的时间控制精度高，可以方便地完成各种高速采集系统，满足实时控制系统要求。 l 成本低：系统最低配置只需要主频为24M的386单板计算机、2M DOC，4M内存，大大降低设备成本。 l 真正嵌入：运行于嵌入式实时多任务操作系统。 l 稳定性高：无硬盘，内置看门狗，上电重启时间短，可在各种恶劣环境下稳定长时间运行。 l 功能强大：提供中断处理，定时扫描精度可达到毫秒级，提供对计算机串口，内存，端口的访问。并可以根据需要灵活组态。 l 通讯方便：内置串行通讯功能、以太网通讯功能、Web浏览功能和Modem远程诊断功能，可以方便实现与各种设备进行数据交换、远程采集和Web浏览。 l 操作简便：MCGS嵌入版和MCGS通用版、网络版采用相类似的组态环境，它不但继承了MCGS通用版与网络版简单易学的优点，还增加了灵活的模块操作，以流程为单位构造用户控制系统，使得MCGS嵌入式的组态操作既简单直观，又灵活多变。 l 支持多种设备：内置的“硬件设备驱动”子流程库，提供了所有常用的硬件设备的驱动。 l 有助于建造完整的解决方案：MCGS嵌入版组态环境运行于具备良好人机界面的Windows操作系统上，具备与北京昆仑通态公司已经推出的通用版本组态软件和WWW版本组态软件相同的组态环境界面，可有效帮助用户建造从嵌入式设备，现场监控工作站到企业生产监控信息网在内的完整解决方案；并有助于用户开发的项目在这三个层次上的平滑迁移。 3.3 嵌入版与通用版的异同 嵌入版和通用版组态软件的相同之处： l 相同的操作理念：嵌入版和通用版都是通过简单的组态实现应用系统的开发，无需具备计算机编程的知识，就可以在短时间内开发出一个运行稳定的具备专业水准的计算机应用系统； l 相同的人机界面：嵌入版组态软件也可以选择有人机界面，它的人机界面的组态和通用版人机界面基本相同。可通过动画组态来反映实时的控制效果，也可进行数据处理，形成历史曲线、报表等，并且可以传递控制参数到实时控制系统； l 相同的组态环境：嵌入版和通用版的组态环境绝大部分都是相同的，都是运行于Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系统； l 相同的硬件操作：嵌入版和通用版都是通过挂接设备驱动来实现和硬件的数据交互，这样用户不必了解硬件的工作原理和内部结构，通过设备驱动的选择就可以轻松的实现计算机和硬件设备的数据交互。 嵌入版和通用版组态软件的不同之处： 虽然嵌入版和通用版有很多相同之处，但嵌入版和通用版是适用于不同控制要求的，所以二者之间又有明显的不同。 与通用版相比，性能不同： l 功能作用不同：虽然嵌入版中也集成了人机交互界面，但嵌入版是专门针对实时控制而设计的，应用于时实性要求高的控制系统中，而通用版组态软件主要应用于时实性要求不高的监测系统中，它的主要作用是用来做监测和数据后处理，比如动画显示、报表等，当然对于完整的控制系统来说二者都是不可缺的； l 运行环境不同：嵌入版运行于WindowsCE和DeltaOS嵌入式实时多任务操作系统；通用版则运行于Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000等操作系统； l 系统要求不同：嵌入版系统容量小运行环境系统最低配置只需要24M的386单板计算机，2M的DOC，4M内存，而通用版系统要求在IBM PC486以上的微型机或兼容机上运行； l 实时性不同：嵌入版是运行在嵌入式操作系统之上，执行速度非常快，系统的时间控制精度可以达到毫秒级，而通用版相对来说执行速度就慢一些，时间通常都是在秒级； l 体系结构不同：嵌入版的组态和通用版的组态是相同的都是在通用计算机环境下，但嵌入版的组态和运行环境是分开的，在组态环境下组态好的应用系统要下载到嵌入式操作系统中运行，而通用版的组态和运行是在同一个操作系统中。 与通用版相比，嵌入版新增功能包括： l 控制流程的使用：嵌