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1.1.2 嵌入式系统示例
14-07-09    奋斗的小年轻
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本书旨在通过mbed介绍嵌入式系统设计的所有主要议题,便于读者快速掌握嵌入式系统的设计方法。本书共15章。第1~10章从基本的原理和简单的项目入手,使用mbed项目示例提供一套完整的嵌入式系统设计入门课程,旨在立即去当当网订购

零食自动售货机是一个很好的嵌入式系统例子。在图1.2中以框图形式展示了这个例子。图1.2的中间是一个微控制器。如图1.2所示,微控制器从用户键盘、硬币计数模块以及物品分配模块接受一系列输入信号,并且产生依赖于这些输入的输出。

 

饥饿的客户们会靠近自动售货机并且猛击按钮或者投入硬币。在第一种按下按钮的情况下,键盘模块会向微控制器发送回馈信号,使得微控制器可以识别出不同的按键,并把这些按键的键值汇总到解码器中以产生更多、更复杂的消息。硬币计数模块也会根据所投入的硬币数量发送信息。微控制器会试图筛选接收到的信息,并输出自身的状态信息至液晶显示屏上。用户是否正确选择了一个产品?是否支付了足够的钱?如果选择了正确的产品并支付了,微控制器会控制执行器模块分发产品。如果没有,微控制器会在显示屏上显示消息,提示用户投入更多的硬币或者重新输入产品代码。好的自动售货机还应该提供找零功能。同时自动售货机也需要一些感应机制来确保产品使用的可靠性以及分发动作最终完成。以上这些都在图1.2中以门位置传感器的形式显示了出来。不好的产品(为什么我们没有遇到呢?)会在显示屏上显示一些没有用的或者让人恼怒的消息,在用户明明给了正确的钱款后却仍然要求付款,或发放给用户错误的产品,甚至不把用户选择的产品送出来。

以上所描述的都是传统机器的特点,但是我们可以走得更远。在现代的自动售货系统中,可能会植入一些移动通信功能,允许自动售货机直接向维修团队报告产生的故障,这样维修团队很快就能解决这些问题。与此相似,机器也可以通过移动通信或者物联网通信报告库存水平,并提醒服务团队补充库存的不足。

这个简单的例子在图1.1中得到准确的反映。微控制器接受输入变量,计算、处理并产生输出。(微处理器的)这些行为其实都包含对时序的正确使用。在上述过程中,一般系统都会提供用户接口。一些现代的机器还提供网络接口。尽管图1.2似乎在描述一个硬件系统,但是事实上图1.2所述的一切都被设计者编写的软件所控制。那些运行在微控制器上的软件决定了系统实际的功能。

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