嵌入式系統技術(shù)在艦船導航設備的應用論文
摘要：嵌入式系統技術(shù)在最近幾年的發(fā)展中速度有了非常明顯的提升，同時(shí)也成為了研究過(guò)程中非常熱點(diǎn)的一個(gè)問(wèn)題，艦船導航設備在眾多領(lǐng)域也有著(zhù)十分廣泛的應用，而我國的科技在發(fā)展的過(guò)程中也對艦船導航設備有了更加嚴格的要求，本文主要分析了嵌入式系統技術(shù)在艦船導航設備中的應用，以供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞：嵌入式系統；嵌入式軟件；導航設備；應用
1概述
嵌入式系統技術(shù)在最幾年當中得到了非常顯著(zhù)的發(fā)展，其被廣泛的應用在智能手機和平板電腦等多種設備當中，所以其在發(fā)展的過(guò)程中能夠展現出非常大的潛力。航海導航設備通常用來(lái)艦船的導航工作在，在航海設備當中也應用了非常多的嵌入式系統技術(shù)，這樣也就使得儀器和設備的性能得到顯著(zhù)的提升。
2導航設備中的應用情況
2.1應用概況
2.1.1硬件系統應用。
2.1.1.1功能簡(jiǎn)單的儀器采用的是單片機。在應用的過(guò)程中應用比較普遍的就是IntelMCS-51系列的單片機和兼容芯片，比如某種型號的氣象儀、探測儀等都使用了80C31單片機，還有某些航海設備采用了DSP芯片，比如某智能導航儀就采用了TM5800芯片。
2.1.1.2一些在早期設計出來(lái)的設備使用的是低檔次通用微處理器芯片，比如20世紀90年代定型的一些電磁計量?jì)x和航跡儀采用的是Intel8086CPU。
2.1.1.3儀器中組合采用工控機和單片機等較為多樣的嵌入式硬件，這種硬件一般情況下會(huì )應用在復雜性比較高的系統當中，一般情況下是PC/104、ETX板、COMe板來(lái)實(shí)現主控和復雜性相對較高的計算環(huán)節，分機的部分通常采用的是單片機或者是DSP來(lái)實(shí)現一些并不是非常復雜的功能，比如一些譜勒計程儀和一部分的無(wú)源北斗導航接收機。
2.1.2軟件系統應用。
2.1.2.1使用單片機的系統，通常這種系統當中不會(huì )設置EOS這種設備的軟件通常采用匯編的語(yǔ)言來(lái)完成編寫(xiě)工作，這樣也就能夠完成一些比較簡(jiǎn)單的計算和流程控制機顯示控制等多個(gè)功能。
2.1.2.2采用嵌入式微處理器系統，通常選擇與之協(xié)調的EOS系統和開(kāi)發(fā)工具，同時(shí)還要將其編寫(xiě)到程序上面。在20世紀90年代所開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品很多都使用了DOS系統，在新千年到來(lái)之后，市場(chǎng)上能夠選擇的嵌入式硬件產(chǎn)品種類(lèi)非常多，同時(shí)在設備上應用的形式也是多種多樣的，應用軟件采用較多的是C+變成，運行的環(huán)境可以是DOS，也可以是Windows系統等等。
2.2典型應用舉例
2.2.1電子航海圖的系統。以某型電子航海圖系統為例，其嵌入式系統為：2.2.1.1硬件系統。主板采用的是嵌入式單板主機GENE-6320，其在運行的過(guò)程中采用的是移動(dòng)式Intel超低功率處理器，處理器的頻率為700Hz，板載插槽支持的是256MB系統內存，顯示分辨率為1280x1024。2.2.1.2軟件系統。在操作系統方面原來(lái)采用的是Windows系統，新的系統采用了VxWorks操作系統，在軟件匯編方面采用了C++的語(yǔ)言，主要有信息處理模塊，海圖顯示和改正模塊、導航和海圖作業(yè)模塊、航海設計模塊等等。
2.2.2計程儀。計程儀是用來(lái)測量艦船航速并計算艦船航行里程的儀器，又稱(chēng)測速儀。以某型計程儀為例，該型計程儀由主儀器、電磁傳感器、傳感器升降裝置、前置放大器、壓差傳感器、開(kāi)關(guān)分配器、導壓及提升裝置、復示器、接線(xiàn)箱和信息發(fā)送箱組成，其中主儀器是計程儀的操作控制中心，完成速度、航程的各種轉換處理和人機界面與發(fā)送的控制，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)AT89C55單片機系統。
2.2.2.1硬件系統。CPU板在整個(gè)計程儀的嵌入式系統當中是最為重要的一個(gè)組成部分，系統中采用了AT89C55單片機，片當中設置了24KB程序處理器，偏歪同時(shí)還設置了8KB的EEPROM，其主要是用來(lái)對不同的計算參數、累積航程以及累積的時(shí)間等數據進(jìn)行有效的存儲。CPU板的主要功能就是其可對傳感器所傳送的信號進(jìn)行周期性的計算，同時(shí)還能根據實(shí)際的情況對其進(jìn)行適當的調整，這樣就得到了艦船的航行速度。同時(shí)還要對這一速度按照時(shí)間的間隔大小進(jìn)行數值積分處理，這樣就能夠計算出航程，之后通過(guò)接口將這些信息發(fā)送和顯示出來(lái)。ADC板主要的功能就是能夠很好的完成傳感器輸入信號的模/數的轉換，同時(shí)還要對鍵盤(pán)編碼的輸入進(jìn)行有效的控制。TRS板也是非常重要的一個(gè)組成部分，其主要的功能是對航速和航程數字量到自整角機/數字轉換器模擬輸出量的轉換。CAN總線(xiàn)板主要的功能就是能夠完成航速信息進(jìn)行有效的傳輸。
2.2.2.2系統軟件。主儀器的工作程序采用的是匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，它有自檢木塊、管理模塊以及測速校正模塊，不同的模塊采用的是中斷式的使用方式，不同的中斷服務(wù)分支程序要對不同的任務(wù)進(jìn)行有效的處理，從而使得系統的功能更加的完整。
3應用展望
3.1低端應用。在低端應用的過(guò)程中采用的是不同檔次的單片機。由于最近幾年，單片機技術(shù)在不斷的改進(jìn)和完善。形成了更多更加使用的功能，此外相同檔次的單片機功能和以前相比也有了非常明顯的改善。在這一過(guò)程中，我們有了更多的選擇余地。除此之外，MCU在開(kāi)發(fā)成本和開(kāi)發(fā)的難度也有了較大的變化，以往比較難處理的部分在硬件上，而現在，逐漸轉移到了軟件，在集成的開(kāi)發(fā)環(huán)境和設計軟件包等也比以前的形式更多，所以在應用的過(guò)程中幫助客戶(hù)減少了設計過(guò)程中的工作量，同時(shí)也使得設計的效率也有所提升。
3.2中高端應用。硬件應用的過(guò)程中選擇不同標準的嵌入式主板，CPU在應用的過(guò)程中采用了抄底功耗的地方，高性能嵌入式的最新一代處理器等等，應用的軟件有Windows、VxWorks等多種操作系統的大環(huán)境當中，而出現這種情況的主要原因有四個(gè)，首先，從價(jià)格的角度上來(lái)說(shuō)，中高端應用的過(guò)程中對價(jià)格的敏感度相對較低，但是其對功能和性能的要求也明顯提高，一般情況下采用的是高性能的計算機芯片。其次，如果站在硬件的角度上來(lái)說(shuō)，EXT、COMe等通用標準一直都在變化，沒(méi)有處在高度統一的狀態(tài)，模板及EOS底層的設計和開(kāi)發(fā)也是專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)商完成的，開(kāi)發(fā)人員在工作中只需要關(guān)注軟件程序的設計工作。再次，如果從操作系統和開(kāi)發(fā)環(huán)境的層面上來(lái)講，高性能嵌入式微處理器的應用使得嵌入式系統在功能方面和PC在功能上并沒(méi)有非常大的差異，以往體積大，運行速度緩慢的操作系統也會(huì )變得越來(lái)越流暢，因為系統在運行的過(guò)程中可以展現出非常強的功能性，開(kāi)發(fā)的工具具有靈活性和多樣性，系統升級也十分的便利，所以也受到了人們的關(guān)注和歡迎。最后，如果從應用軟件的層面上來(lái)講，嵌入式的環(huán)境所開(kāi)發(fā)的軟件和PC開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件并沒(méi)有非常大的差異，這樣也就使得開(kāi)發(fā)的周期更短，開(kāi)發(fā)的難度也得到了非常有效的控制。
4結論
當前，我國的嵌入式系統技術(shù)在不斷的改進(jìn)和發(fā)展，很多全新的技術(shù)和全新的產(chǎn)品以及與之相關(guān)的標準也涌入人們的事業(yè)，嵌入式開(kāi)發(fā)的便捷性得到了顯著(zhù)的提升，在設計中甚至完全不需要考慮硬件設計的問(wèn)題，而這一技術(shù)在航海設備中的應用也會(huì )朝著(zhù)更加廣泛和普遍的方向發(fā)展，此外在航海設備產(chǎn)品升級換代的時(shí)候也會(huì )使用到很多新型的技術(shù)和標準，這樣一來(lái)也使得產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯的縮短，從而使得儀器自身的性能和質(zhì)量在不斷的改進(jìn)和完善，為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展提供了更好的條件。
參考文獻
[1]胡偉.基于嵌入式Linux的RFID安全性研究[J].計算機工程，2011(23).
[2]趙宇峰,孫偉華,王建國.基于嵌入式GIS的地圖顯示算法研究[J].計算機與數字工程，2011(3).
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