引言

MICRO- n系统是意大利某公司推出的国际先进的高速卷烟包装设备的电控系统，其融入了当代高新技术，属于计算机网络控制系统。介绍其软、硬件设计特点。

1 MICRO- n的性能

MICRO- n系统是世界上先进的高速卷烟包装设备的控制系统，它具有优越的整体性能：

1. 自测试和自诊断功能。

在系统开机初期，CPU板将对机笼内的各智能板 进行初始化和测试，在各个线路板中设计了读取回 路，可方便地实现测试功能，如线路板或自诊断传感 器有故障，将在OPC上进行显示。

2. 丰富的显示信息。

MICRO-n系统具有丰富的显示信息，可以帮助 用户完成对电柜、主机、辅机的各种信息的查询。

3. 完善的统计功能。

该系统可以对停机信息、产量信息、辅料消耗信 息、机器运行时间、停机时间等进行统计，方便用户进 行机器整体状态的分析。

4. 硬件设计中大量使用可编程器件。

模拟板、编码板、CPU板的设计中，大量采用GAL 和FPGA可编程器件。使用这类器件，可减少元器件

MICRO- n系统的CPU板采用了系统软件和用 户软件分开的处理技术。用户软件存放在采用具有在 线编程能力的FLASH芯片中，用户可以借助G..D公 司的G..DE开发环境和G..D-BOX适配器方便地下载 用户软件或对程序进行修改。

3 MICRO-n系统的软件设计特点

该系统的软件量很大,EPROM容量达到数兆，光 CPU主板上的程序容量就达到2.5兆。该软件设计有 如下特点：

1. 采用实时多任务操作系统(RTOS)。

目前嵌入式领域的一个发展方向是采用实时多 任务操作系统。过去一个嵌入式应用程序所控制的外 设和运行的任务不多，随着微处理器本身性能的大幅 提高，可以适应应用复杂化的要求，但随着应用的复 杂化，如软件采用原来的程序设计方法会有2个问 题：中断可能得不到及时响应，这对于一些控制场合 是不允许的；系统任务多，各种资源如调度不当就会 发生死锁，降低软件的可靠性。

RTOS是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背 景程序，用户的应用程序是运行于RTOS之上的各个 任务,RTOS根据各个任务的要求，进行资源管理、消 息管理、任务调度、异常处理等工作。在RTOS支持的 系统中，每一个任务均有一个优先级,RTOS根据各个 任务的优先级动态地切换各个任务，保证对实时性的 要求。

MICRO- n系统的CPU板80386DX的编程选用 的 RTOS 为某 公司的 iRMK (TM)l.l REAL-TIME KERNEL,保证了系统的可靠性和稳定性。

2. 采用保护模式下的程序设计。

80386DX的运行模式有实方式和保护方式两种， 只有运行于保护方式下，才能充分发挥80386DX的特 点。保护方式扩大了线性寻址的空间，使其达到4GB, 并允许运行长度几乎无限制的虚存程序.80386DX有 四级保护方式。

该系统CPU板的80386DX编程采用保护方式下 的程序设计，不但大大提高了寻址能力，还提高了程 序运行的稳定性和可靠性。

3. 采用系统程序和用户程序分开的处理方式。

MICRO- n系统CPU主板上的程序设计采用系 统程序和用户程序分开处理的方式，系统程序完成诸 如任务的切换、网络通信的控制、对输入输出数据的 处理、与G..DE开发环境的连接等功能，这些功能不 需要经常进行更改，与用户的程序设计无关；用户程 序部分与机器控制功能密切相关，在机器调试时，只 有这部分程序是需要更改的。采用这种方式，可以提 高硬件控制板的兼容性,不同的机器所使用的硬件控 制板完全兼容，对不同的机器，只需下载相应的用户 程序就可以了。

4. 稳定可靠的通信协议。

在系统运行初期，CPU板通过各智能板上双口 RAM对系统的17块线路板写入必要的数据，完成对 各个线路板初始化设置,各种智能板根据接收数据完 成各自的功能，同类型的智能板可以互换，且不影响 各自的功能，这就需要一个通用的、稳定的通信协议。 该系统具有很好的网络通信协议设计，可保证线路板 之间广泛的兼容性。

4 MICRO- n系统与PC控制系统的比较

在工厂自动化控制系统中PC的应用越来越普 及，虽然PC具有独特的使用优点，但它的缺点也是非 常明显：

1. 编程语言不够丰富。
2. 对于特殊功能可能没有现成的模块可用。
3. 各种模块都要购买，成本较高。
4. 由于可用编程器对程序进行修改，如操作不 当极易造成系统崩溃。

与采用PC设计的系统相比,MICRO-□系统具有 以下优点：

1. 采用某公司的微处理器进行设计，所支 持的编程语言众多，也容易采用一些新的软件设计技 术，如RTOS。
2. 自主设计电路，可充分考虑到产品的多样性、 独特性，成本较低。
3. 电路、软件皆自主设计，不易被模仿，具有较 好的经济效益。
4. 软件兼容性好，升级方便。

5. 因此，如采用PC来实现MICRO-n系统，会在控 制功能和软件功能两方面都有所降低。例如,MICRO- H系统有许多自诊断的传感器，它在输出0、1信号的 同时，会有周期很窄的小脉冲出现，智能板根据这些 小脉冲的有无就可以判断传感器的好坏；如采用PC 实现，则没有现成的模块可以选用，如用软件实现，由 于PC的扫描周期较长，也不可能检测到小脉冲。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       本文源于网络转载，如有侵权，请联系删除