嵌入式系统/ARM技术中的嵌入式控制器与COM Express联合应用、共同发展
嵌入式控制器:(EC:Embedded Controller)在一组特定系统中,新增到固定位置,完成一定任务的控制装置就称为嵌入式控制器。其实在计算机当中就是一个8位的8051单片机。嵌入式控制器是一种特殊用途的CPU,通常放在非计算机系统,如:家用电器。嵌入式控制器是用于执行指定独立控制功能并具有复杂处理数据能力的控制系统。它由嵌入的微电子技术芯片来控制的电子设备或装置,从而使该设备或装置能够完成监视,控制等各种自动化处理任务。 嵌入式技术广泛应用于消费电子、通信、汽车、国防、航空航天、工业控制、仪表和办公自动化等领域。在个人领域中,嵌入式产品将主要是个人使用,作为个人移动的数据处理和通 嵌入式控制器(EC,Embedded Controller)在信息技术领域扮演着重要的角色,特别是在嵌入式系统和ARM技术的应用中。EC是一种特殊用途的CPU,常用于非计算机系统,如家用电器,执行特定的独立控制功能,并具备处理复杂数据的能力。它们是由微电子技术芯片构成的,负责监控和控制各种自动化任务,降低了设备对人力的依赖。 嵌入式技术的应用非常广泛,覆盖了消费电子、通信、汽车、国防、航空航天、工业控制、仪表和办公自动化等多个领域。在个人领域,嵌入式产品如智能手机和平板电脑已经成为日常生活中不可或缺的数据处理和通信工具。而在企业级应用中,小型手持嵌入式系统可用于物流管理、条码扫描、移动信息采集等,提供高效便捷的解决方案。 在节能需求日益增长的背景下,EC可以通过ACPI(Advanced Configuration and Power Interface)功能帮助系统实现节能。通过智能控制电源供应,EC不仅可以降低能耗,还能节省成本。例如,当设备不使用时,EC可以完全切断电源,实现更高效的能源管理。 COM Express是嵌入式系统中的一个重要标准,由国际工业电气协会(PICMG)定义,旨在提供一种高集成度的单板计算机解决方案。相较于传统标准,COM Express支持更高速的接口,如PCI Express、串行ATA、千兆网口、SDVO和USB3.0,为工业计算机提供了更强的扩展性和定制性。通过将EC与COM Express模块结合,可以实现一系列功能,包括但不限于: 1. 支持PS/2键盘和鼠标功能。 2. 提供特殊键盘和快捷键的支持。 3. 实现Touch Pad功能。 4. 管理电源和电池,遵循ACPI标准。 5. 控制外围设备。 6. 异常情况的保护机制。 7. 客户自定义的OEM命令功能。 在设计这些功能时,嵌入式控制芯片通常集成了多种功能模块,如总线控制器、矩阵键盘控制器、PS/2控制器、I2C控制器、ADC、DAC和PWM等,简化了电路设计。此外,选择合适的MCU(微控制器单元),如H8S2149,可以进一步优化EC的功能。这种MCU支持LPC总线,可直接连接到COM Express兼容模块,如ETX-express系列,同时具备ACPI功能,能在断电后进入低功耗模式。 编程EC时,需要关注程序的逻辑结构、模块化编程以提高代码重用性,以及正确理解和遵循各种接口协议,如鼠标键盘协议、ACPI电源管理协议、SMBUS电池管理协议等。此外,对于非标准协议的功能,编程者可以灵活设计命令,满足特定设备控制需求。 嵌入式控制器与COM Express的联合应用为嵌入式系统提供了强大的控制能力和定制性,推动了技术和应用的不断发展。随着技术的进步,嵌入式控制器将在更多领域找到新的应用场景,进一步推动智能化和节能化的发展。
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