嵌入式Linux用于工业控制领域实现方案

互联网应用正在转到以嵌入式设备为中心，因此,用工控系统与Internet相结合来实现网络化已是一种必然的趋势。而把嵌入式linux微处理器内核嵌入到基于StrongARM SA1110的32位MCU系统中，然后通过构造TCP／IP多种网络协议和基本网络通信协议，再利用嵌入式操作系统对底层硬件和网络协议的支持，以及对工控系统实时性要求的lin-ux内核和虚拟内存机制进行改造，即可保证测控任务完成的实时性和可靠性。可以预见，这种方案在工业控制领域具有很好的应用前景，而且具有开发周期短、系统性能稳定可靠、适应性强等特点。 嵌入式Linux在工业控制领域的应用方案逐渐受到重视，随着互联网技术的发展，网络化成为工业控制设备的标准需求。工业控制系统需要支持TCP/IP和其他Internet协议，以便通过浏览器远程监控和管理设备。传统上，这些系统基于8/16位单片机，采用汇编语言编程，通信方式通常局限于RS232和RS485，存在速度慢、联网能力有限和开发难度高的问题。 工业以太网的兴起，因其基于TCP/IP协议并具备高速特性，使得嵌入式系统的硬件转向32位CPU成为可能。然而，高昂的商业操作系统价格和封闭源码限制了其普及。嵌入式Linux的出现打破了这一局面，它以其开源、低成本、强大的功能和良好的可移植性，成为嵌入式系统的理想选择。 嵌入式Linux操作系统的核心是Kernel，通常体积小巧，同时支持多任务和多进程。它可以运行在多种架构的CPU上，如x86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC等。为了适应嵌入式环境，存储器通常使用ROM、CompactFlash、DiskOnChip、MemoryStick或MicroDrive等小型非易失性存储器，内存则可选择普通RAM或专用RAM。 与传统嵌入式操作系统不同，Linux的开放源代码允许开发者自由定制和优化，尤其对于实时性要求高的工业控制环境，通过优化内核以提升实时性能，使其更能满足工业控制领域的应用需求。嵌入式Linux还可以通过加载和卸载程序来节省内存，避免对磁盘的依赖，这在无磁盘的嵌入式系统中尤其重要。例如，使用闪存作为文件系统，结合DiskOnChip技术和CompactFlash卡等解决方案，可以实现高效可靠的存储管理。 嵌入式Linux在工业控制领域的实施方案包括选用适配的32位MCU，构建TCP/IP网络协议栈，优化Linux内核以满足实时性要求，并利用闪存等新型存储技术降低系统成本和提高可靠性。这样的系统具有开发周期短、稳定性高、适应性强的特点，预示着嵌入式Linux在工业控制领域的广泛应用前景。