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2023年12月24日发(作者：js跳转代码是什么)
单片机、嵌入式系统、PLC的介绍、比较及应用
[摘要]单片机、嵌入式系统、PLC在相关领域中承担着重要角色，是实现控制功能的重要载体，在功能上三者即有交叉又有不同，在其他方面也各有千秋。因此，三者在应用上会出现相同和不同之处，针对不同的方案将会有不同的最佳选用方法。本文对片机、嵌入式系统、PLC三个产品进行了详细的介绍，并针对各自的特点，总结出了其应用领域。
【关键词】单片机；嵌入式系统；PLC；特点；应用
信息技术正在突飞猛进的发展，其应用已深入到各个领域及各个方面。目前，越来越多的电子产品正朝着智能化、微型化、低功耗的方向发展，有些产品还需进行实时控制、信号处理等。电子系统的复杂性正在不断的增加，其迫切要求电子设计技术也需有相应的变革及飞跃。单片机、嵌入式系统、PLC以其各自的特点满足了不同的需要，从各个领域、各个层面改变着世界，它们已成为数字时代的核心动力，促进并推动着信息技术的快速发展。
1.单片机
单片机也称单片微电脑或者单片微型计算机。其是把中央处理器（CPU）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、输入/输出端口（I/O）等主要的计算机功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。可以说现在是单片机百花齐放的时期，世界上各大芯片制造公司都已经推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，应有尽有，数不胜数，它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。
单片机系统由不同的软、硬件系统组成，其具有以下主要特点：(1)更加强大的控制功能，通过对芯片进行级扩展就能完成对几乎所有现场的控制。(2)茶农体积小，占用的空间小，嵌入容易。(3)运行速度快，实时性好。(4)使用简单，通常可通过按键来进行操作，有数码管或液晶屏等显示方式。(5)生产成本低，但是通用性差，具有较大的设计难度，以及较长的开发周期。(6)对出现的故障进行查找较难，同时可维护性差。一旦单片机系统发生故障，通常软硬件故障都会较难查找发现。
单片机的品种繁多，按照其应用范围可分为通用型、专用型两类。专用型是针对某种特定的产品而进行设计的，如：洗衣机所使用的单片机。通用型单片机则有总线型与非总线型，或8位与16位之分，总线型的单片机设有并行数据总线、地址总线、控制总线的引脚，以便于扩展单片机外围器件。非总线型却没有总线引脚，芯片的体积也小，可通过I/O口进行扩展，所以非线型更适合用于中小系统。目前单片机已经得到广泛的应用，主要体现在以下几个方面：机电一体化设备的控制核心、数据采集系统的现场采集单元、分布控制系统的前端控制器、智能化仪表的机芯、消费类电子产品控制等等。
2.嵌入式系统
用于控制、监视或者辅助某个设备、机器与工厂运用的装置是IEEE对嵌入式系统的定义。一般情况下，嵌入式系统定义为是指把处理器、存储器、输入输出设备等可编程计算设施安装在其他物理设备的系统中,同时这些设备并不是专门的为商业计算、科学计算或个人计算所使用的系统。系统设计目的是在于满足某种特定的计算需求。自二十世纪七十年代起,嵌入式计算系统就已在控制工程领域开始得到应用。
嵌入式系统软件特点主要表现在以下方面：（1）实时性的控制方法不同。（2）特殊且固定的异构特征。（3）系统的性能指标。因此，在借鉴通用软件技术、遵守软件工程理论、规范的软件开发过程的基础上，按照嵌入式系统的特征去开发新的算法与技术结构，可以在提高其开发率的同时，保证系统软件的可靠性、质量。此外，其软件也具有可移植性、易维护性、复用性等特点。
新兴的嵌入式系统在以下的几个领域内得到了较大的使用与发展：（1）3G领域；（2）网络安全；（3）身份识别技术；（4）综合了嵌入式、计算机、通信、传感器、信息处理等技术，可随时随地对网络区域里所监测对象的信息进行监测、采集，并对其做出相应的处理，从而得到准确详细的信息，并把这些信息传给所需要的用户；（5）家电智能。在IT及传统的家电企业的大力推动下，使家电智能的开发研究进入到了一个更新、更高的层次。
在IT领域中发展最快的就是嵌入式技术，并保持着巨大的技术发展、商业应用机会，具有强大的经济利益，将会向着小体积、微功耗、低成本、互联网、智能化的方向发展，其应用领域也越来越广泛，在产业发展中的作用将会越来越大。
3.可编程控制器PLC
国际电工委员会对可编程控制器PIC的定义是：其是一种数字运算操作的电子系统，是专为在工业环境下的应用所设计的。它采用可编程的存贮器，用于在其内部存贮去执行定时、计数、逻辑运算、顺序控制、算术运算等操作的指令，并通过数字、模拟的输入、输出对各种类型的机械或者生产过程进行控制。实际上，为了使用的方便，也为了反映可编程控制器PLC的功能特点，将可编程序控制器定名为PLC。
可编程控制器具有以下主要特点：（1）高可靠性，强抗干扰能力。由于PLC采用现代化大规模集成电路技术，以及严格的生产工艺进行制造，到目前为止，还没有出现可靠性超过可编程控制器的工业控制设备。（2）编程方便，便于使用。PLC采用和实际电路的接线图非常接近的梯形图，编程方式易懂，更加容易进行编程。（3）适用于恶劣的工业环境。PLC可用石油、化工、钢铁、食品、饮料等几乎所有的工业领域。
目前，PLC的应用领域正在不断的扩大，并已经延伸到过程控制、批处理、无线电遥控、运动与传动控制等领域，甚至实现全厂的综合自动化。
4.结语
单片机系统是嵌入式控制系统的主要组成部分，PLC则是单片机在工业领域里的单片机集成系统，具有可靠、稳定、安全的特点。随着我国经济及科学技术突飞猛进的发展，单片机、嵌入式系统、PLC将会在相应的领域向着更高的方向发展，从而适应其在不同领域的应用。参考文献
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