一旦主控制器接觸來自傳感器和中間控制器的智能交流信息，它需要在下一個任務(wù)上做決定。舉個例子，如果一個獨立機器人正在地震后的廢墟中尋找被埋起來的幸存者，它的紅外線探測儀檢測到了熱量，控制器需要決定該做什么。它應(yīng)該進(jìn)一步調(diào)查嗎？它應(yīng)該先檢測環(huán)境確定結(jié)構(gòu)完整性嗎？它需要再靠近一點確定那是否是一個人散發(fā)的熱量嗎？它應(yīng)該詢問人類下一步該怎么做嗎？這些問題都需要在下一步指示確定前由處理器處理。

在許多情況下可能需要更多的信息，因為終端節(jié)點可能只會發(fā)送警報推理背后的數(shù)據(jù)。如果現(xiàn)在有一個重大的處理過程，超出終端節(jié)點的處理范圍，中央處理器將需要大量的計算進(jìn)行“重要提升”。一個功率高效，高性能處理器對使用電池的小型自動機器人來說是一個不錯的選擇。主控制器也需要連接到廣泛的不同終端節(jié)點和中間控制器的交流通道。中間控制器需要高速的接口，像以太網(wǎng)和USB。相似的，低速的傳感器需要低速接口，像SPI和UART。

新一代高效嵌入式處理器能滿足這些新應(yīng)用所需要的特點。比如，新Intel Quark SoC X10xx 處理器有功率高效的CPU核心和多交流式界面，包括以太網(wǎng)，USB，PCle2.0，SPI，12C和UART。通向片外內(nèi)存的入口由嵌入式控制器模塊支持，以高容量的DDR或低容但更快的SRAM形式。對于高可靠性的應(yīng)用來說，一個糾錯碼儲存器（ECC）能自動發(fā)現(xiàn)并修補內(nèi)存錯誤。高級的安全功能提高了對惡意入侵的抵抗能力，一個關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的擔(dān)心是日益增長的有組織的黑客數(shù)量。Quark X10xx 家族甚至有成員有著安全啟動能力，能探測試圖篡改啟動引導(dǎo)代碼的行為，一個對于侵入嵌入式網(wǎng)絡(luò)最有侵略性和有效的方法。

圖2:Intel Quark SoC X1000 原理框圖。（來源：Intel）

在分布式機器人系統(tǒng)中的某些時刻，電子信號需要被轉(zhuǎn)換為機械運動。機械運動可能涉及到高速移動一個底盤（并且準(zhǔn)確的停在正確的位置）或者操縱一個機器“手”抓住并提起一個小物體。在任何一種情況下發(fā)動機都很可能參與翻譯電子信號成指定的機械運動的過程。自從MCU的制造加速了他們對發(fā)動機控制應(yīng)用的支持，最近幾年大范圍的發(fā)動機的設(shè)計開始變得相似。

MCU用于發(fā)動機控制已經(jīng)好幾年了，而且當(dāng)更高效，更可靠，磨損減少，使用壽命延長的新算法出現(xiàn)，MCU總會開發(fā)新功能來跟上這些改變。舉個例子，升級的處理能力，包括數(shù)字信號處理和浮點，現(xiàn)在能取消主CPU的數(shù)據(jù)預(yù)處理任務(wù)。此外，硬件計時器能執(zhí)行低水平的電流電壓整形的任務(wù)，用于控制算法，進(jìn)一步騰出主CPU空間，提高系統(tǒng)效率。

幫助評估和設(shè)計發(fā)動機控制應(yīng)用的參考設(shè)計進(jìn)一步簡化了開發(fā)過程。比如，F(xiàn)reescale Kinetics MCU 家族對不同的應(yīng)用有多發(fā)動機控制參考設(shè)計。為了幫助設(shè)計者更快的在許多的可能選擇中導(dǎo)航，F(xiàn)reescale創(chuàng)造了一個基于網(wǎng)絡(luò)的解決方案顧問來篩選對不同的目標(biāo)應(yīng)用所需要的不同的特點和能力。正如圖3頂部展示的一樣，在生成一個展示設(shè)備的報告之前，F(xiàn)reescale顧問會帶領(lǐng)設(shè)計師走過一系列關(guān)于應(yīng)用的問題，功能，發(fā)動機類型特點，控制算法和傳感器類型。在確定選擇之前，會生成一份報告展示有關(guān)的參考實例和對設(shè)計師有特定設(shè)計需求的應(yīng)用注意。

圖3A&3B:發(fā)動機控制解決方案顧問幫助設(shè)計工程師發(fā)現(xiàn)適合他們應(yīng)用的指導(dǎo)設(shè)計。（來源：Freescale Semiconductor）

總結(jié)

現(xiàn)在你知道了機器人3C原則，你可以把這些元素應(yīng)用于任何的嵌入式設(shè)計，即使它不是一個機器人應(yīng)用。任務(wù)執(zhí)行時有優(yōu)化傳播，高效和智能命令的分布式傳感和電子機器界面的智能控制，對任何復(fù)雜的嵌入式設(shè)計來說是最好的組織元素。只需確保你的嵌入式系統(tǒng)不違反任何一個阿西莫夫的機器人3C原則。否則真的會成為一個大問題。