多控制融合的嵌入式控制系统通信设计分析

多控制融合的嵌入式控制系统通信设计分析

肖越

中国船舶重工集团有限公司第七一0研究所湖北宜昌443000

摘要：本文就多控制融合的嵌入式控制系统通信设计分析，结合全套ARM和DSP双重控制系统，进一步实时进行控制，同时利用控制系统完善整体人脸信息的采集和输入功能，让整体能够进行智能化人脸识别判断功能。另外，实验人员经过多项试验发现SPI通信硬件和软件受到智能控制系统中的主控制器ARM和副控制器DSP作用，得到高质量的通信效果以及实时智能控制。

关键词：多控制融合；嵌入式控制系统；通信设计

一、系统结构与功能

现阶段智能控制功能还没能全效发挥出来，而就当前阶段存在的问题现象，为更好的满足智能控制功能性需求，试验人员利用多控制融合的嵌入式控制系统进行深度试验，将其ARM主控制器全面布局到各项系统中，例如针对电机控制、操作对象反馈信号、采集任务等系统。在各类功能性系统加入ARM主控制器不断稳定和提升系统功能化作用。而多控制融合的嵌入式控制系统中的DSP副控制器的作用即是高效接收图像信息以及处理各项信息数据功能。当然ARM主控制器和DSP副控制器两个控制系统之间的信息传输环节要借助SPI通信数据。在数据信息的高效传输环节中，有效的数据采集要经过辅助设备进行高效采集，即结合摄像头进行人脸采集环节，同时将其采集到的人脸信息传输到DSP副控制器中，采集到的人脸信息就会被DSP副控制器进一步数据处理，获得更加具体化的鼻子、眼睛、嘴巴等数据参数。而这些有效参数就会被专家作为推断数据，当然专家的推理结论还要经过ARM主控制器进一步操作运行，ARM主控制器在SPI通信数据传输下，确定接收指令和运行程序的命令，就会进一步完成以下步骤，即驱动器作用下的执行部件的动作。而各项系统结合多控制融合的嵌入式控制功能，就会进一步带动光电传感器、电流检测信号等，让ARM主控制器高质量接收到霍尔传感器的信息传输。经过以上这些步骤整体的各项控制系统的整体硬件结构的功能作用才能被发挥出来，同时也会完成实时的闭环控制的最佳方式。

二、系统硬件设计

控制系统的整体硬件结构中，其系统的硬件选取的类型划分为两大方面。第一方面针对ARM主控制器系统中的硬件选型，其主要是选择沿用最为推广使用的ARM9微处理器，而ARM9微处理器结合以太网、SPI通信口以及RS-232连接串口等，达到整体系统指令程序控制的作用，同时ARM9微处理器里还隐藏着强大的哈佛体系架构，这样强大的哈佛体系架构可以实现独立数据存储功能，而且存储处理速度快、缓存时间短，快速进行数据处理，另外还满足多项外设接口的连接，满足所需要的控制需求。DSP副控制器则是应用DSP处理器，该项处理器作为整体中的低浮点数据信息处理器，主频率高。外设资源丰富，同时还能连接不同的的串口、网口通信。SPI在ARM主控制器和DSP副控制器中的工作状态模式具体化表现为以下方面。首先，ARM系统硬件设计就已经将整体ARM硬件质资源考虑进去，同时创新设置不同的主控制器底板，让整体系统可以摒弃原有富余的模板，只保留重要的模板。当然还会在此基础上进行模板的增设。例如可以增加核心板接口、电源电路、复位电路以及系统总路线等。这些不同的电路集合完成整体的功能的有效发挥。另外，系统硬件设计人员在设计系统程序中要充分考虑质量问题，不同质量的PCB设计是可以影响整体运行工作的稳定。设计人员在设计系统硬件中就要满足高质量的系统模板，从整体状态出发，认知各项系统中每一个设备零件的电气特点，迎合不同设备零件中的特点进行整体创新使用。不断试验设计调整个各个零件的干扰性，提升系统硬件中零件的抗干扰能力。

三、系统软件的设计

首先，针对SPI通信机制的设计创新。通常来说，SPI整体的通信机制是系统主体一体化环节体现，该项一体化环节中主要应用的方式是环形数据信息交互。环形数据信息交互主要是通过八位、十六位、三十二位数据流进行互换控制，同时结合的整体控制运行要求，不断调整系统软件的运行状态。即利用DSP以及ARM系统控制器中的微处理器里的移位寄存器，四进制进行通信输入，同时信号线选择方面，可以选择使用范围最广泛的片选、时钟信号器，不断升级DSP以及ARM系统控制器的数据通信能力。

其次，针对ARM系统控制器SPI程序设计。因为应用系统中主要包含两个SPI接口，而两个SPI接口将数据发送到别的八位移位寄存器中。SPI传输过程中要同时发送和接收其数据频率，这就大大影响了串接数据通信频率，而且通信过程中因为要用到多项寄存器，如SPI控制寄存器、SPI状态寄存器。针对该种情况，系统软件设计人员在设计过程中要不断控制SPI端口中的发送频率，提升调整数据寄存器。配制SPI模型时，设计人员要先结合初始化数据信息，利用功能性作用的引导性能不断激活和适用MMC或者是SD卡。通过适配的MMC或者是SD卡，改变普通模式运行状态，读取MMC或者是SD卡中的缓冲数据，最大化有效提取繁杂数据模式和位置，达到数据程序设计的最终目标。

最后针对DSP控制器中的SPI程序设计。DSP控制器中内部硬件程序通信一般使用其多功能性的环形数据传输模式。在该项模式下，可以全面促进DSP和ARM两个主副控制器中的数据交换硬件接口信息，完善通信系统的稳定和可靠性。主程序设计以及发送中断程序配制方面，主要依靠SPI工作模式，不断升级多功能配制下的从机系统，数据交换状态下主控制下ARM主控制器会发送十六位数据流，进行缓冲并读取有效数据。而针对其主程序执行时发送的数据信息，要是其发生错误的数据信息，中断程序就会进一步读取到，同时还可以快速进行数据信息的中断控制，这是设计人员将整体信息设定明确的阈值，方便数据的超出而快速执行中断，接收中断程序配置方面，涉及设备的读取发送中断程度要快速。

四、实验与分析

针对现阶段的多控制融合的嵌入式控制系统通信设计分析，其实验装置主要是借助计算机、微型摄像头以及DSP副控制器等，同时选用上位机在线仿真以及下位机实时验证等方式。上面提到人脸采集数据传输到专家手中进行下一步推断，同时将推断的结果整合传输到ARM主控制器中，具体化完善中的控制功能。而经过实验结果分析可以发现参数的提取匹配会进一步保障通讯基础信号的稳定。智能化发展过程中利用多控制融合的嵌入式控制系统通信设计理念，设计开发统一控制器，不断升级智能化设备的硬件软件性能。

结语

本文就多控制融合的嵌入式控制系统通信设计分析，结合系统结构与功能、系统硬件设计以及系统软件的设计等，不断升级整体的智能化控制效果。

参考文献：

[1]尹建成，程武山.多控制融合的嵌入式控制系统通信设计[J].计算机测量与控制，2018（1）.

[2]彭刚，周晨阳，张志强.通信机房节能监控嵌入式系统设计[J].装备制造技术，2017（1）.

[3]郭丽萍，张艳荣，林思苗.嵌入式设备电源控制系统的CAN通信软硬件设计[J].中国测试，2017，43（10）.