摘要：随着时代的发展与工业技术的进步，在以太控制网络中，嵌入式控制器是一种效果较好的基本接入设备，在船舶电站监控系统中发挥重要的作用。基于此，本文以嵌入式控制器作为研究对象，通过对嵌入式控制器的工作原理与相关技术要点进行分析，分别从嵌入式控制器软件开发平台的实现、重要数据结构说明以及嵌入式控制器软件的移植等方面详细阐述了嵌入式控制器在船舶电站监控系统中的应用分析，从而提高船舶电站的监控力度。
关键词：嵌入式控制器；船舶电站；监控系统
引言：在船舶电站的监控系统中，嵌入式控制器主要用来执行指定独立控制功能，并且嵌入式控制器有着复杂方式处理数据能力的控制系统。嵌入式控制器由嵌入式微电子技术芯片控制电子设备或者相关装置，从而实现监控、控制船舶的各种自动化处理任务。其中嵌入式微电子技术芯片中包括微处理器芯片、定时器和序列发生器、序列控制器等一系列相关微电子器件。
1.嵌入式控制器工作原理与技术要点
嵌入式控制器主要是用来进行实时控制、监视管理相关设备，同时也能够辅助其他设备进行正常运转，嵌入式控制器由微处理器芯片、固化在芯片内部的软件以及其他相关组件构成的，在嵌入式控制器中，软件部分包括相关应用程序、嵌入式实时操控系统、嵌入式应用程序编程接口以及相关实时数据。嵌入式控制器的工作原理如下：嵌入式微处理器、嵌入式操作系统、网络接口。和通用型CPU相互比较，嵌入式CPU能够呈现出更加精彩纷呈的景象，当前世界上仅仅32位嵌入式CPU就已经有了一百种以上，它们大多数都工作在特定的用户人群设计的系统当中，嵌入式CPU功耗低、体积小，且集成度较高，嵌入式微处理器的使用有利于使嵌入式控制器设计更加趋向于小型化和智能化，并且嵌入式微处理器可以与网络进行紧密的联合。
嵌入式控制器的相关技术要点如下：关于嵌入式控制器的操作系统平台和网络通信平台是当今世界上最为流行的开放式平台，RT-Linux功能性强，应用的软件在开发上十分快捷便利，甚至可以直接在RT-Linux环境中运行，不需要有专门的软件进行开发系统和工具。嵌入式控制器还能够支持TCP和IP协议，在网络互联和网络扩展中较为容易实现，嵌入式控制器可以在各种网络中应用，作为嵌入式控制器在主干网中接入，经过操作后这些主干网的通信速度高，实效性强，同时还能够支持分布式网络计算，实现了网络协调计算工作。
2.嵌入式控制器在船舶电站监控系统中的应用分析
2.1嵌入式控制器软件开发平台的实现
嵌入式控制器可以用来执行有制定性的独立控制功能，同时嵌入式控制器还能够用于实时监视和管理其他设备的运转，在船舶电站的监控系统中应用广泛，嵌入式控制器软件开发平台的实现恰巧可以说明这一点。具体体现在以下：嵌入式控制的交叉编译环境的搭建。当嵌入式控制器的编译器在为另一个系统产生可以执行的程序的时候，就会呈现出交叉编译现象，程序在计算机中进行编译，然后再分布到即将要使用的硬件设施中，如果主机系统和目标系统，即运行编译器系统与产生程序将在其上面运行的系统不兼容的时候，当目标系统对可用的编译工具不存在本地设置的时候，当主机系统比目标系统速度快，或者有很多的可使用资源的时候，都可以进行如上操作，这个过程就叫做交叉编译。
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2.2嵌入式控制器重要数据结构说明
经过嵌入式控制器搭建好的开发平台，搭建成功后按照详细的设计编写代码，可以实现嵌入式控制器本该拥有的功能，如果嵌入式控制的基本参数的数据结构式struct ctrl-par,那么这个数据结构的标识，就说明了每一个单个的控制器在系统的第一次运行中都会对数据的结构赋值，如果运行中没有对此数据结构进行赋值，那么该嵌入式控制器将无法正常运行。具体如下：
Struct Ctrl-Par{
Unsigned int Ctrler-ID;//控制器ID
Unsigned intWL-ID; //工位ID
Unsigned int LG-ID;
}
以上数据中，Unsigned int Ctrler-ID是嵌入式控制器中的唯一标识，Unsigned intWL-ID标识了在嵌入式控制器上生产线的相关工位号，Unsigned int LG-ID指的是对嵌入式控制器系统所应用的语言进行的选择，在当前系统中一般显示的为中文。
2.3嵌入式控制器软件的移植
在嵌入式控制器中，关于软件的移植，移植完成后最终目标是为了在目标平台上运行，将完成的软件经过移植到平台，将开发成功的程序经过交叉编译，生成能够在目标平台上进行执行的二进制文件，整个过程的步骤可以参考以下几点：首先，根据所写的源文件和头文件建立以个新的工程文件，如test.pro，在版本为QtE3.x中自动生成，在版本为QtE2.x中无法自动生成，如果需要用这个版本可以自己进行编写，它是有固定的格式的，编写的时候十分容易。随后生成一个Makefile文件，编译器是根据该文件中的内容进行接下来的编译工作的，该文件在手工进行编写的时候十分繁琐，所以QtE提供的QtE2.x版本为tmake，该工具可以帮助人们从一个工程文件中生成Makefile文件；随后生成好的Makefile文件可以链接到制定的库中进行下一步编译工作，在这个编译的过程中仍旧需要设置适合的环境变量，当环境变量设置好以后，开始执行make命令，随后对整个目标工程进行交叉编译处理，编译后生成目标代码。通过Make命令生成的二进制文件能够在目标板上运行的可执行文件，目标板可以选择S3C2410目标板，如果将可执行文件移植到目标板当中，一般通过超级终端minicom利用NFS的服务将二进制文件经过下载处理，下载到目标平台中。
下载后如果是动态库的话，需要将库也一起下载到一个设置好的目录当中，再将这个设置好的目录做成某种类型的根文件系统，随后烧写即可。如果在下载后是静态库的话则不需要将库一起下载到一个设置好的目录中，直接在目标板的程序中可以执行了，在程序中确定了最终的版本以后，可以将它直接烧录在目标板上面，经过以上一系列步骤后，一个完整的嵌入式系统开发工作就完成了[2]。
总结：总而言之，嵌入式控制器在船舶电站监控中，有着小型、专用、可靠性高和方便携带的特点，嵌入式控制器在工业领域尤其是船舶电站中已经有了广泛的应用，除了船舶电站，还有工业过程控制、远程监控、智能仪器仪表、相关数控系统以及机器人控制器中也能见到嵌入式控制器的身影，在实现的过程中通过软件开发所需要的交叉编译平台搭建过程与其他工具的编译，将应用软件移植到硬件平台中进行相关测试，由此可以得知嵌入式控制器的作用，有利于我国经济与工业化的发展。
参考文献:
[1]方双莲.工程机械中嵌入式控制器的应用研究[J].无线互联科技,2013(03):125.
[2].嵌入式控制器需要灵活的测试系统[J].电子测试,2000(02):186-188.
论文作者:刘漆胤，王辉
论文发表刊物:《科技中国》2018年3期
论文发表时间:2018/8/6
标签：嵌入式论文; 控制器论文; 电站论文; 船舶论文; 目标论文; 系统论文; 微处理器论文; 《科技中国》2018年3期论文;