嵌入式计算机是一种专门设计用于特定功能的计算机系统,通常被嵌入到其他设备中,以执行特定的任务。
嵌入式计算机可以根据其设计、功能和应用场景进行多种分类。
按设计形式分类:
工控机(IPC):专为工业环境设计的嵌入式计算机,具有稳定的性能、高可靠性和强大的扩展能力。广泛应用于制造、能源、交通等领域的自动化控制系统中。
微控制器(MCU):集成了处理器、内存和输入/输出接口等功能的嵌入式计算机。体积小、功耗低、可靠性高,广泛应用于汽车、家电、智能设备等领域的控制系统中。
微处理器(MPU):高性能的嵌入式计算机芯片,用于执行复杂的计算和控制任务。在智能手机、平板电脑等移动设备中广泛应用。
微处理单元(MPU,注意与微处理器名称相同但此处可能指更广泛的嵌入式计算机系统):包含多个微处理器核心和其他硬件组件,用于执行计算和控制任务。在网络通信、数据中心等领域的高性能计算和数据处理任务中发挥作用。
其他形式:如工业平板电脑、工业机架安装系统、车载计算机、加固型平板电脑、COM(SOM)模块等,这些嵌入式计算机根据具体需求和应用场景进行设计。
按应用场景分类:
工业自动化:包括工控机、坚固耐用的工业嵌入式计算机等,用于制造、能源、交通等领域的自动化控制系统。
消费电子:如智能电视、智能家居设备等,内置嵌入式计算机以实现智能化控制。
医疗设备:用于医疗设备的控制和数据处理,如医疗影像设备、手术机器人等。
航空航天:在飞机、卫星等航空航天设备中,嵌入式计算机负责导航、通信、控制等关键任务。
嵌入式计算机的应用领域非常广泛,以下是一些典型的应用场景:
工业自动化:嵌入式计算机在工业自动化中发挥着核心作用,用于控制生产线上的机器和设备,实现自动化生产。它们能够处理大量的实时数据,并根据预设的程序进行精确的控制和调节。
消费电子:智能手机、平板电脑、智能电视等消费电子产品都内置了嵌入式计算机。这些设备通过嵌入式计算机实现各种功能,如通信、娱乐、信息处理等。
医疗设备:在医疗设备中,嵌入式计算机用于控制和监测设备的运行状态,以及处理医疗数据。例如,医疗影像设备中的嵌入式计算机负责图像的采集、处理和显示;手术机器人中的嵌入式计算机则负责控制机器人的动作和精度。
航空航天:在航空航天领域,嵌入式计算机负责导航、通信、控制等关键任务。它们需要具有高度的可靠性和稳定性,以确保航空航天设备的安全运行。
智能交通:嵌入式计算机在智能交通系统中也发挥着重要作用。例如,在自动驾驶汽车中,嵌入式计算机负责处理来自各种传感器的数据,并做出实时的驾驶决策;在智能交通信号灯中,嵌入式计算机则负责控制信号灯的亮灭和切换。
其他领域:此外,嵌入式计算机还广泛应用于安全监控、环境监测等领域。在这些领域中,嵌入式计算机通过其独特的性能和功能优势,为各种应用提供了强大的支持。