現(xiàn)代化的自動儀器設(shè)備均具有如下幾方面的性能和特點

前端的信號檢測，適時數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)其功能的光機(jī)電一體化的自動裝置，以及人機(jī)操作界面，除此之外還必須有完備的上下位機(jī)的控制程序軟件包。為實現(xiàn)以上幾個方面的性能，以高性能的微處理器為基礎(chǔ)的嵌入式單板機(jī)就似乎成為迄今儀器設(shè)計的唯一選擇。

從而，在儀器具體的性能要求確定以后，單板機(jī)的軟硬件設(shè)計制造工作就進(jìn)入議事日程。這項工作是非常專業(yè)和浩繁的，比較小的公司不可能儲備如此多的專業(yè)技術(shù)人員，所以靠自身的技術(shù)力量是無法完成的。為此就必須支付高昂的設(shè)計開發(fā)費用，而且，整機(jī)軟硬件及外部設(shè)備的聯(lián)調(diào)也需要大量的時間以及返工和重新設(shè)計。同樣，大公司也并非不存在類似問題。特別是在新技術(shù)新方法摸索創(chuàng)新的樣機(jī)試制階段。

　　二、新設(shè)計方案的提出和可行性分析與單板機(jī)方案比較

所謂的新方案的概念源于個人的專業(yè)技術(shù)經(jīng)歷和接觸不同的技術(shù)領(lǐng)域，筆者分別從事過精密儀器設(shè)計和工業(yè)自動化領(lǐng)域的工作，PLC技術(shù)，特別是國產(chǎn)HOLLiAS LM 系列小型PLC的性能給我一個在精密儀器設(shè)計方案上重新審視的技術(shù)空間。

從設(shè)計方法學(xué)的角度來看待設(shè)計問題，全世界沒有誰規(guī)定自動儀器一定要以單板機(jī)為核心，只要能夠?qū)崿F(xiàn)傾向用戶使用要求的儀器設(shè)計就是成功的產(chǎn)品，換句話說用戶和使用者不關(guān)心儀器的設(shè)計過程和內(nèi)部構(gòu)造，他們只關(guān)心儀器的性能價格比。而作為設(shè)計人員，我們所要考慮的是所有可以實現(xiàn)預(yù)期性能的設(shè)計方案和手段以及技術(shù)途徑，這樣較為符合設(shè)計方法學(xué)的思想方法和設(shè)計規(guī)程。

考慮技術(shù)可行性，先來看一下電子控制的硬件要求，一般地，系統(tǒng)需要有高性能的CPU，一定數(shù)量的內(nèi)存，DI，DO，AI，AO，與人機(jī)界面的通訊端口，以及根據(jù)具體運行要求所編制的程序。這些工作對一個單板機(jī)或DSP系統(tǒng)來說，無異于編制一套專用小型操作系統(tǒng)。在硬件上甚至往往需要設(shè)計單板機(jī)或DSP的PCB板，在SMT技術(shù)的今天設(shè)計完善這樣的系統(tǒng)也非易事，調(diào)試的問題不用說，甚至一兩個DI的擴(kuò)展，都需要重新設(shè)計改動PCB板

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