高性能计算机的工作原理-行业新闻

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高性能计算机的工作原理

来源：迈肯思科技

发布时间：2019-11-25

       高性能嵌入式工业机箱计算机特点及工作原理
    工控机箱计算机在近几十年中大大地改变了我们的生活。比如工业中，计算机也得到了相应的应用，例如嵌入式工业计算机。所谓嵌入式工业计算机，简单的来说，就是把计算机应用在工业中，也正是因为应用在了工业中，嵌入式工业计算机和普通的计算机有着不同的特点。

    嵌入式工业计算机的用途不用，它主要用于工业控制、测试等方面。一个嵌入式工业计算机的典型应用是通过标准的串行口（RS232/485等串口）获得外部的数据，通过计算机内部的微处理器的计算，最后通过显示屏或者通过串行口输出，因此，在嵌入式工业计算机上，我们就实现了一个计算的过程。当然明显的是，这和普通的计算机的娱乐、办公、编程方面的应用是完全不同的。
工控机箱

    高性能的工控单板机

    另外，嵌入式工业计算机的组成部件不同，应用的工作的场合也是不同的，就必然导致了其构成的部件和通用计算机不同。如果嵌入式工业计算机可以没有显示屏，可以拥有多个串行口，其CPU是专用的工业控制的CPU，所用的系统板面积很小。以上的所有这些特点都反映了两种计算机组成上的差别。由于工业控制的恶劣环境，经常需要特种的部件来构成工业控制用的计算机。比如，在一些情况下需要比较宽的工作温度，不少工业计算机能够在零下20度到80度的温度范围内工作；另外一些情况下需要稳定性更好的器件，比如说抗强干扰的器件。这些特点都是和工业

    计算机的用途密切相关的。也正是因为功能五花八门，不同的嵌入式工业计算机也有不一样的接口，通用性较普通计算机差。

    嵌入式工业计算机的软件系统和普通计算机不同。嵌入式工业计算机的软件系统比较单一，主要实现一个特定的功能，而且由于嵌入式工业计算机通常采用速度不是非常快的处理器，使得程序的编写要求比较高。嵌入式工业计算机通常采用仿真环境来开发程序，并采用脱机运行的方式。而普通计算机拥有大量的通用的应用程序，处理器的速度非常快，软件的开发系统也完全在机器上面，无需其他环境的支持。

    嵌入式工业计算机的接口

    嵌入式工业机箱计算机还是和普通计算机有更多相似的特点。比如它们虽然使用的CPU不同，但是这些CPU还是相同的产品系列，具有相同的内部结构；两种计算机的总线结构基本相同，不少嵌入式工控机箱计算机是通用计算机的简化版本；并且不少嵌入式工业计算机拥有和普通计算机相同或者相兼容的接口。

    下面我们以一个数据采集系统为例子来说明如果研发一个嵌入式工业计算机的实际过程。首先我们调查我们所需要开发的目标，通过这个目标，我们选择一个嵌入式工业计算机的典型结构，选择工控使用的CPU、外围电路等。然后选择仿真器、调试器，在PC机上开发出主要的控制程序。在程序的开发过程中，需要设计采集信号的程序、分析信号的程序、存储的程序等。最终我们把编制完成的程序刻录入嵌入式工业计算机上的ROM中，然后去掉外围的仿真器和调试工具，一个完整的嵌入式工业计算机就可以投入使用了。

    嵌入式工业机箱计算机已经成为工业应用中不可缺少的器件之一，它有计算机的特点，也有工控机箱设备的实用性，会在未来的自动化进程中起到不可替代的作用。