引言

MICRO- n係統是意大利某公司推出的國際先進的高速卷煙包裝設備的電控係統，其融入了當代高新技術，屬於計算機網絡控製係統。介紹其軟、硬件設計特點。

1 MICRO- n的性能

MICRO- n係統是世界上先進的高速卷煙包裝設備的控製係統，它具有優越的整體性能：

1. 自測試和自診斷功能。

在係統開機初期，CPU板將對機籠內的各智能板 進行初始化和測試，在各個線路板中設計了讀取回 路，可方便地實現測試功能，如線路板或自診斷傳感 器有故障，將在OPC上進行顯示。

2. 豐富的顯示信息。

MICRO-n係統具有豐富的顯示信息，可以幫助 用戶完成對電櫃、主機、輔機的各種信息的查詢。

3. 完善的統計功能。

該係統可以對停機信息、產量信息、輔料消耗信 息、機器運行時間、停機時間等進行統計，方便用戶進 行機器整體狀態的分析。

4. 硬件設計中大量使用可編程器件。

模擬板、編碼板、CPU板的設計中，大量采用GAL 和FPGA可編程器件。使用這類器件，可減少元器件

MICRO- n係統的CPU板采用了係統軟件和用 戶軟件分開的處理技術。用戶軟件存放在采用具有在 線編程能力的FLASH芯片中，用戶可以借助G..D公 司的G..DE開發環境和G..D-BOX適配器方便地下載 用戶軟件或對程序進行修改。

3 MICRO-n係統的軟件設計特點

該係統的軟件量很大,EPROM容量達到數兆，光 CPU主板上的程序容量就達到2.5兆。該軟件設計有 如下特點：

1. 采用實時多任務操作係統(RTOS)。

目前嵌入式領域的一個發展方向是采用實時多 任務操作係統。過去一個嵌入式應用程序所控製的外 設和運行的任務不多，隨著微處理器本身性能的大幅 提高，可以適應應用複雜化的要求，但隨著應用的複 雜化，如軟件采用原來的程序設計方法會有2個問 題：中斷可能得不到及時響應，這對於一些控製場合 是不允許的；係統任務多，各種資源如調度不當就會 發生死鎖，降低軟件的可靠性。

RTOS是一段在嵌入式係統啟動後首先執行的背 景程序，用戶的應用程序是運行於RTOS之上的各個 任務,RTOS根據各個任務的要求，進行資源管理、消 息管理、任務調度、異常處理等工作。在RTOS支持的 係統中，每一個任務均有一個優先級,RTOS根據各個 任務的優先級動態地切換各個任務，保證對實時性的 要求。

MICRO- n係統的CPU板80386DX的編程選用 的 RTOS 為某 公司的 iRMK (TM)l.l REAL-TIME KERNEL,保證了係統的可靠性和穩定性。

2. 采用保護模式下的程序設計。

80386DX的運行模式有實方式和保護方式兩種， 隻有運行於保護方式下，才能充分發揮80386DX的特 點。保護方式擴大了線性尋址的空間，使其達到4GB, 並允許運行長度幾乎無限製的虛存程序.80386DX有 四級保護方式。

該係統CPU板的80386DX編程采用保護方式下 的程序設計，不但大大提高了尋址能力，還提高了程 序運行的穩定性和可靠性。

3. 采用係統程序和用戶程序分開的處理方式。

MICRO- n係統CPU主板上的程序設計采用係 統程序和用戶程序分開處理的方式，係統程序完成諸 如任務的切換、網絡通信的控製、對輸入輸出數據的 處理、與G..DE開發環境的連接等功能，這些功能不 需要經常進行更改，與用戶的程序設計無關；用戶程 序部分與機器控製功能密切相關，在機器調試時，隻 有這部分程序是需要更改的。采用這種方式，可以提 高硬件控製板的兼容性,不同的機器所使用的硬件控 製板完全兼容，對不同的機器，隻需下載相應的用戶 程序就可以了。

4. 穩定可靠的通信協議。

在係統運行初期，CPU板通過各智能板上雙口 RAM對係統的17塊線路板寫入必要的數據，完成對 各個線路板初始化設置,各種智能板根據接收數據完 成各自的功能，同類型的智能板可以互換，且不影響 各自的功能，這就需要一個通用的、穩定的通信協議。 該係統具有很好的網絡通信協議設計，可保證線路板 之間廣泛的兼容性。

4 MICRO- n係統與PC控製係統的比較

在工廠自動化控製係統中PC的應用越來越普 及，雖然PC具有獨特的使用優點，但它的缺點也是非 常明顯：

1. 編程語言不夠豐富。
2. 對於特殊功能可能沒有現成的模塊可用。
3. 各種模塊都要購買，成本較高。
4. 由於可用編程器對程序進行修改，如操作不 當極易造成係統崩潰。

與采用PC設計的係統相比,MICRO-□係統具有 以下優點：

1. 采用某公司的微處理器進行設計，所支 持的編程語言眾多，也容易采用一些新的軟件設計技 術，如RTOS。
2. 自主設計電路，可充分考慮到產品的多樣性、 獨特性，成本較低。
3. 電路、軟件皆自主設計，不易被模仿，具有較 好的經濟效益。
4. 軟件兼容性好，升級方便。

5. 因此，如采用PC來實現MICRO-n係統，會在控 製功能和軟件功能兩方麵都有所降低。例如,MICRO- H係統有許多自診斷的傳感器，它在輸出0、1信號的 同時，會有周期很窄的小脈衝出現，智能板根據這些 小脈衝的有無就可以判斷傳感器的好壞；如采用PC 實現，則沒有現成的模塊可以選用，如用軟件實現，由 於PC的掃描周期較長，也不可能檢測到小脈衝。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       本文源於網絡轉載，如有侵權，請聯係刪除