嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的研究和应用
光机电一体化设备的嵌入式控制技术的应用分析
通道进行扩展 。在 电路板上实现传感器阵列检
测、 功率驱动 、 模拟信号采集、 数据处理等功能，
的设计方法 ，结合机 电一体化设备的特点，设 计 出了以下几个模块： 器 阵列输入单元进行控制 ，因系统采用 的是可
寻 址 电路 ，所 以每 个 传 感 器 均 能 分 配 到 一个 确
常见 ，具体而言就是对信 号线使用 Ｅ ＭＩ ，减少 Ｅ Ｓ Ｄ对 你处 理器主 够确保系统在现场干扰较强的情况下稳 定、可靠运行。该系统不仅能够实现机 电一体
化 设 备 中传 感 器 检 测 和 电动 执 行 器 的控 制 ，而
Ｃ滤波 电路 。 （ １ ）信 号输入模块 。该模块主要 对传感 加装铁氧体磁环，或是加入 Ｒ
且还能实现模拟数据的高速采集 与处理。
址和 锁存 功能的输 出器件 作为扩 展，支 持最 多 ３ ２路的控 制信 号输入 ，它的 电路与输 入 电路 极为类似 ，在此不进行重复介绍 。
（ ３ ）功率驱动 单元。该单元 的主要作用
是对机 电一体化设 备当中的大功 率器件进行直
接 驱动，采 用了先进 的电子电力技术 ，以功率
场 效应管作 为核 心器件 ，其特 点是控制功率较 小、反应 时间短 （ 可达纳米级 ），能够对 交直 流 电机、继电器进 行控制 ，不仅如此，还 能对
１ ． １ 系统 的 总体 设 计 思路
对 于 光 机 电 一 体 化 设 备 而 言 ， 机 械 振 动 是 不 可 避 免 的 问 题 ， 最 为 有 效 的 抗振 动 方 法 为 延 时 ， 具 体 是指 在 首 次检 测 到传 感 器 状 态 发 生
具备高速的数据处理能力，基 本能够 满足设备 的控 制要求 。
（ ３ ）驱动程序模块 。该模块 不仅 是连接 控制 系统 ，并对 其硬件 和软件 设计进 行了详细 硬件 与系 统的软件 ，而且还是 实现机 电一体化 论述 ， 同 时 还对 系 统应 用 中 的 关键 技 术 进 行 分 析，以期 能够提升 设备 的运行稳定性 。
光机电一体化设备的嵌入式控制技术应用研究
光机电一体化设备的嵌入式控制技术应用研究随着现代科学技术的不断迸步，不同学科问的交叉与渗透日益增多，且不断发展。
在工程领域。
由于微电子技术和计算机技术的迅猛发展及其向机械工业技术的不断渗透，形成了所谓的机电一体化技术。
从而使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化。
在机电一体化技术领域中引入嵌入式系统技术，将更加促进机电一体化技术的发展。
机电一体化设备的嵌入式控制技术是嵌入式系统技术与机电一体化技术的结合，即将嵌入式系统技术应用于机电一体化中.具体的说就是把嵌入式系统开发和设计的相关理论、技术引入到机电一体化系统的开发和设计中，建立以嵌入式微处理器(或微控制器)为核心，以高性能、高可靠性的硬件和软件为保障的机电一体化设备嵌入式控制系统，在满足被控机械对象的复杂控制要求的同时满足现代工业对于设备智能化、网络化的需求.本文研究了机电一体化嵌入式控制技术的相关设计方法和应用，在此基础上，研制了针对光机电一体化设备的新型电控系统，并将该电控系统应用到数码印刷一体机中。
在内容安排上，本文首先介绍了机电一体化技术及其发展状况，阐述嵌入式系统技术及其相关的知识，描述了且前嵌入式系统在机电一体化设备中的一些应用。
随后，本文对机电一体化设备嵌入式控制系统的结构进行了分析，给出了机电一体化嵌入式控制系统的分层整体框架;分析了机电一体化嵌入式控制系统的设计的一些特点;重点研究了一种基于分层和模块化的机电一体化嵌入式控制系统设计方法，并对其中的基于可重用的软件模块设计方法的设计思想和设计流程作了详细分析。
然后，在上面介绍的机电一体化嵌入式控制系统整体框架基础上，对机电一体化设备的特点和需求进行了详细分析，应用以ARM+DSP为处理核心的硬件模块设计方法和基于可重用的软件模块设计方法，设计了一种针对光机电一体化设备的新型智能电控系统。
本文最后介绍将新型智能电控系统应用于实际设备上的详细过程。
光机电一体化系统的研究与应用
光机电一体化系统的研究与应用随着科学技术的日益发展和应用需求的不断增强，人们对于光机电一体化系统的研究和应用也越来越关注。
本篇文章将针对光机电一体化系统的研究和应用，做详细的介绍和分析。
一、光机电一体化系统的概念光机电一体化系统是指将光、机、电三个方面相互结合，实现信息的相互转换和控制的系统。
也就是说，它把光学、机械和电子三个领域融合在一起，形成覆盖多学科领域的整体性系统。
光机电一体化系统是目前最受关注和研究的技术，因为它具有很大的市场前景和应用价值。
二、光机电一体化系统的优势1.高效性光机电一体化系统将三个领域的先进技术有机结合在一起，形成一种高效、稳定、可靠的控制系统。
在实践中，该系统不仅可以提高生产效率，还能减少能耗和人力资源消耗，完成高质量复杂的生产制造任务。
2.通用性光机电一体化系统可以应用于不同领域，如医疗、工业、军事等。
这说明，光机电一体化系统具有非常强的通用性，它可以适应不同的行业发展需求，以及大规模的生产需求。
3.精度性光机电一体化系统采用的是数字化的高精度控制手段，可以实时监测和控制生产过程中的各项参数，使生产精度更加准确和稳定。
这意味着光机电一体化系统可以为各种具有精度要求的生产制造过程提供技术支持。
三、光机电一体化系统的应用1.制造领域光机电一体化系统在制造领域有广泛的应用。
通过光机电一体化系统，制造商可以减少生产成本，提高产品精度和生产效率，实现生产流程的数字化控制，大规模化的生产过程。
在制造行业的某些领域，如汽车制造、航空制造等，光机电一体化系统的应用可以使生产效率提高20%至30%。
2.医疗领域光机电一体化系统也可以应用于医疗领域。
通过光机电一体化系统，医疗机构可以更快速、高效地完成医疗诊断和治疗过程。
如通过光机电一体化系统的血糖检测仪，可以使血糖的检测更加方便快捷，降低误差率。
3.安全领域在安全领域中，光机电一体化系统也有着广泛的应用。
比如说，通过光电传感器来实现对安全区域的监控，可以及时预警并避免事故的发生。
电气控制系统中嵌入式技术的研究与应用
电气控制系统中嵌入式技术的研究与应用随着科技的不断发展，电气控制系统也在不断地更新换代。
其中，嵌入式技术的研究与应用，对电气控制系统的性能、稳定性、可靠性都产生了很大的影响。
本文旨在探讨嵌入式技术在电气控制系统中的研究与应用。
一、嵌入式技术的概述嵌入式技术是指将计算机科学和信息技术应用到各类电子设备中去，具有占用资源少、功耗低、响应速度快、稳定性强等特点。
嵌入式技术通过将计算机全面融入到各种设备中，实现各种复杂系统的自动控制和信息处理，已广泛应用于汽车、智能家居、工业自动化、医疗设备等领域。
二、嵌入式技术在电气控制系统中的应用2.1 自动化生产设备在自动化生产设备中，嵌入式技术广泛应用于传感器、控制器、执行器等方面。
通过嵌入式技术，可以实现设备的精细化管理、精确控制、高效运行，提高了生产效率和质量。
同时，还能减少人工干预，降低了工人的劳动强度和劳动成本。
2.2 智能家居系统随着人们生活水平的提高，智能家居系统逐渐普及。
嵌入式技术在智能家居系统中起到了至关重要的作用。
通过将各类传感器、执行器等元件集成到嵌入式系统中，实现家居设备之间的互联互通，达到智能的控制、节能、安全等效果。
例如，通过智能门锁、智能窗帘、智能灯光等，可以实现一键开启、监控、定时控制等多种智能化效果。
2.3 工业控制系统在工业控制领域，嵌入式技术已成为必不可少的一部分。
将嵌入式技术应用于工业控制系统中，可以提高生产效率、降低压力、降低成本。
例如，在汽车生产过程中，使用嵌入式技术可以实现自动化装配、在线检测等多种生产模式，提高了工业化生产效率和产量。
同时，嵌入式技术还可以实现智能化的巡检、防护、监测等多项功能，大大提升了工业设备的安全可靠性。
三、嵌入式技术的创新应用除了以上三大应用领域外，嵌入式技术在其他几个领域也有广泛的创新应用。
3.1 安防系统嵌入式技术在安防领域的应用一直是一个热门话题。
通过将各类传感器、摄像头、控制器等集成在嵌入式系统中，可以实现对各种安全事件的及时监测和应对。
嵌入式系统在机械设备中的控制与监测研究
嵌入式系统在机械设备中的控制与监测研究引言嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被嵌入在各种机械设备中，用于控制和监测设备的运行状态。
嵌入式系统的应用范围广泛，其中在机械设备中的应用尤为重要。
本文将深入探讨嵌入式系统在机械设备中的控制与监测研究，分析其应用现状、挑战及前景。
一、嵌入式系统在机械设备中的应用现状嵌入式系统在机械设备中的应用已经非常广泛。
例如，汽车、家用电器、工业机械等设备中都采用了嵌入式系统进行控制和监测。
嵌入式系统通过传感器收集设备的运行数据，实时监测设备的状态，并通过执行器进行控制。
这种实时的控制与监测能力大大提升了设备的性能和可靠性。
二、嵌入式系统在机械设备中的控制研究在机械设备中，嵌入式系统的控制功能十分关键。
通过嵌入式系统，可以实现对机械设备的自动化控制，提高设备的工作效率和安全性。
例如，通过嵌入式系统控制的自动售货机，可以自动完成货物的出售和库存管理，大大减少了人工管理成本。
同时，嵌入式系统的控制算法也是研究的重点。
机械设备的控制算法需要根据设备的特性进行优化设计，以提高设备的性能。
例如，对于一台风力发电机，通过分析其风速和负载特性，可以优化控制算法，使其在不同风速下提供最大的功率输出。
三、嵌入式系统在机械设备中的监测研究嵌入式系统在机械设备中的监测功能同样十分重要。
通过嵌入式系统，可以实时监测设备的运行状态，提前发现并解决潜在问题，避免设备故障和事故的发生。
例如，通过嵌入式系统监测的工业机械设备可以实时检测电流、温度、振动等运行参数，及时预警并维护设备，保证设备的正常运行。
在嵌入式系统的监测研究中，数据采集和分析是一个关键环节。
嵌入式系统通过传感器收集到的大量数据需要进行有效的处理和分析，以获取有用的信息。
例如，通过对传感器数据的分析和比对，可以诊断设备的故障，并提供相应的修复建议。
四、嵌入式系统在机械设备中的挑战与前景尽管嵌入式系统在机械设备中的应用有着巨大的潜力，但同时也面临一些挑战。
光机电一体化设备的嵌入式技术探析
光机电一体化设备的嵌入式技术探析光机电一体化设备是将光学、机械和电子技术融合在一起的综合性工具设备。
其中嵌入式技术作为核心技术之一，在光机电一体化设备中发挥重要作用。
本文将通过探析光机电一体化设备的嵌入式技术，以便更好地了解和应用这一技术。
嵌入式技术是指将计算机系统或者其他电子电路设备嵌入到所控制的物理设备中，以完成特定的功能。
在光机电一体化设备中，嵌入式技术通常被用于控制和管理设备的运行。
它可以使设备具有更强的智能性和自动化程度。
嵌入式技术可以实现光机电一体化设备的高效控制。
通过编程和算法设计，嵌入式系统可以对设备进行精确的控制和调节，使设备可以在复杂的工作环境下稳定运行。
在光学设备中，嵌入式技术可以确保设备的光学参数、焦距、聚焦等参数的准确控制，从而提高设备的精度和稳定性。
嵌入式技术可以实现光机电一体化设备的数据处理和通信功能。
在大部分光机电一体化设备中，都需要采集和处理大量的数据，以便实现设备的控制和管理。
嵌入式系统可以通过传感器、数据采集模块等技术实现实时数据的采集和处理，并通过通信模块与上位机或其他设备进行数据交互和通信。
嵌入式技术可以提高光机电一体化设备的可靠性和稳定性。
通过嵌入式技术，可以实现设备的自动故障检测和自动故障处理，从而提高设备的可靠性和稳定性。
在光机电一体化设备中，当设备发生故障时，嵌入式系统可以通过监测传感器的数据，及时发现问题并采取相应的应对措施，避免设备停机和损坏。
嵌入式技术还可以实现光机电一体化设备的远程监控和管理功能。
通过嵌入式系统的网络通信功能，可以实现对设备的远程实时监控和远程控制。
这样，设备的运行状态可以随时掌握，并可以及时对设备进行调整和管理，提高设备的管理效率和工作效率。
光机电一体化设备中的嵌入式技术具有重要的作用。
它可以实现设备的高效控制、数据处理和通信功能，提高设备的可靠性和稳定性，同时实现设备的远程监控和管理。
随着科技的不断进步和应用的不断拓展，嵌入式技术在光机电一体化设备中的应用将会越来越广泛。
嵌入式技术在光机电一体化中的应用探讨
嵌入式技术在光机电一体化中的应用探讨作者：谢贤新来源：《科学与财富》2017年第13期摘要：光机电一体化是一种集及光电子技术以及计算机信息学技术为一体的一门技术。
它是科学发展的必然产物，而且它在设计中和加工制造中的应用最为显著.优点颇多。
发展方向又是趋于绿色化等，其发展方向自然是不言而喻的。
本文从嵌入式光机电一体化设备的控制系统设计入手，在此基础上对光机电一体化设备嵌入式控制系统应用中的关键技术进行论述，期望通过本文的研究能够提高系统的运行稳定性和可靠性有所帮助。
关键词：技术；光机电一体化；系统；嵌入式控制技术；引言光机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、控制技术、光学技术与机械技术的相互交叉与融合，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。
近几年光机电一体化技术逐步运用到军事和民用机械领域当中，随着社会的发展光机电一体化技术将得到很大程度的推广，渗入到国民经济的各个环节当中。
它包括产品和技术两方面：光机电一体化产品是集光学、机械、微电子、自动控制和通信技术于一体的高科技产品，具有很高功能和附加值；光机电一体化技术是指其技术原理和使光机电一体化产品得以实现，使用和发展的技术。
光机电一体化技术是由光学，光电子学，电子信息和机械制造及其他相关技术交叉与融合构成的综合性高新技术是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。
它丰富和拓宽了光机电一体化技术的内涵和外延。
1嵌入式光机电一体化设备的控制系统设计1.1系统的总体设计思路本文所设计的系统是将嵌入式控制技术与机电一体化技术进行有机融合，以嵌入式控制器和数字信号处理器作为系统的核心，在输入/输出通道上采用目前最为先进的模块化设计，使用少量的CPU口线资源即可方便地队通道进行扩展。
在电路板上实现传感器阵列检测、功率驱动、模拟信号采集、数据处理等功能，由此能够确保系统在现场干扰较强的情况下稳定、可靠运行。
该系统不仅能够实现机电一体化设备中传感器检测和电动执行器的控制，而且还能实现模拟数据的高速采集与处理。
光机电一体化设备的嵌入式技术探析
光机电一体化设备的嵌入式技术探析一、光机电一体化设备的特点和需求光机电一体化设备是指将光学、机械、电子等多种技术相结合，形成一体化设备的新型产品。
它充分利用了光学、机械和电子等领域的优势，具有精度高、效率高、可靠性强等特点，广泛应用于光学加工、激光加工、精密加工等领域。
光机电一体化设备在操作时需要实现精密的运动控制、高速数据处理、即时的反馈控制等功能，这要求设备具备较高的智能化和自动化水平。
传统的控制方式已经不能满足其需求，因此需要引入嵌入式技术来实现设备的智能化控制和数据处理。
二、嵌入式技术在光机电一体化设备中的应用1. 实时控制系统光机电一体化设备在运行时需要实现对多个运动轴的实时控制，以确保设备的运动精度和平稳性。
嵌入式实时操作系统（RTOS）能够提供稳定的、可靠的实时控制环境，保证设备的高精度、高速度的运动控制。
而且，嵌入式实时控制系统还能够实现多任务的并行处理，满足设备同时进行多项任务的需求。
2. 数据采集和处理光机电一体化设备在运行时需要对各种传感器采集的数据进行实时处理和分析，以实现设备的智能化监测和控制。
嵌入式系统能够提供高速的数据采集和处理能力，实现对多种传感器数据的即时处理和分析，为设备的智能监测和故障诊断提供数据支持。
3. 人机交互界面光机电一体化设备通常需要与操作员进行及时的交互和沟通，因此需要一个友好的人机交互界面。
嵌入式技术可以将界面设计与控制逻辑结合，实现多种操作功能的集成，并且能够灵活地进行界面设计，满足设备操作的需求。
4. 系统集成和协同控制光机电一体化设备通常由多种不同类型的设备和控制系统组成，这些设备和系统需要进行协同工作，以实现整个设备的高效运行。
嵌入式技术能够实现不同设备和系统的集成和协同控制，为设备的高效运行提供了一定的保障。
1. 高性能处理器和FPGA光机电一体化设备需要处理大量的实时数据和复杂的控制逻辑，因此需要具备高性能的处理器和FPGA。
这些硬件可以提供设备所需的计算和处理能力，满足设备对高速数据处理和实时控制的需求。
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技术 的融合形成 了光机 电一体化技 术，使机械 工业得到 了巨大的发展。 而将嵌入 式控制技术 引入光机 电一体化设备 中，将 更能促 进光机 电一体 化技术 的快速发展 。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备 中的应 用进行 了探讨 和研 究。 关键词 ：嵌入式；光机 电一体化；工业控制；分布控 制
２ 传 统光 机电一体化技 术融入嵌入式技术 的必要性
传统 的光机 电一体 化技术主要 以机械工业技术 和电子技术的结合 为主要特征 ，随着经济的发展和人们对 自 动化控 制技术要求的提高 ， 这种技术 已经无法适应现代工业对设备可靠性和性能的要求 ： （ １ ）设备 结构 的复杂和控 制精密 性逐渐提 高。计算机 技术 、网 络 技术的发展 以及产 品性能要求 的提 高 ，光机电一体化设备的输入输 出通 道快速增加 ，使得设备结构更加复杂 ，进 而带来很多不可测 的干 扰 因素 ，因此要求控制系统进一步提 高其抗 干扰能力 。另外 ，传统机 电一体化设备 的实 时性要求较高 ， 在一定程度上 降低 了产 品的精密型 ， 而现 代机 电设备则要求 时间和 空间上 控制 系统都能做到精确 、快速 的 控制 。这些方面只有依靠嵌入式技术才能找到很好的解决方案； （ ２ ） 机 电一体化设备对 网络化 的需 求不 断上升。现代化 的控制设备要 求控 制系统具有网络化特点 ，即能够通 过远程控制、状态报告等对控 制系 统进行远程监控 ，这样 能够 显著提高系统控制的实 时性 、安全 性、智 能性和便利性要求 ，而这一 需求是无法通过传统 的机 电一体化 系统实 现 的； （ ３ ）市场 的竞争要 求降低产 品的开 发周期 ，因此 对光机 电一 体化设备提 出了新要 求。传 统的光机 电一体化系统 中 ， 产 品的设计开 发周期能够满足 当时社会的需求 ，但是 ，随着经济 的发展 和技术的进 步 ，现代化市场 的竞争 需求 要求光机 电一体化系统不 断改进产 品设计 和研发方式 ， 以适 应现代化产 品的要求 。 另外 ， 机械系统的寿命要 比软、 硬件系统长 ，而后期维 护工作都是 由软件升级完成 的。这 就需要系统 在设计初期就对系统的软件可维护性和可移植性进 行考虑。 为了解决上述问题 ， 人们将嵌入式技术融入到机 电一体化技术中 。 具体来说 ， 就是 将嵌入 式数据的设计和开发理念 、相关技术和基础理 论融入 到机 电一体化系统的设计和开发过程 中 ， 建 立一个以微处理器 为核心 的具有高可靠性 、高性能 的嵌入式控 制系统 ，这样不仅满足 了 被控对象 的复杂性控制要求 ，还具有 网络化 、智能化的控制特点 。
３ ． ３ 分 布 式控 制 技术
分布式控制技术是嵌入式系统应用 最早 ，范围最为广泛的领域之 目前 ，世界上 已经有数十家公司涉 及到分布式控制领域 。在工业 领域普遍使 用分布 式控制技术 的主要原 因包括如下几个方面 ： （ １ ）被控对象 的种类 较多 ，数量 较大 ，且 分布范 围较广 ，因此 需要分布 式 的控 制技术 ； （ ２ ）除 了生 产过程控 制外 ，还希 望在管 理 方面实现控制的 自动化。 由于嵌入式 系统 的小型化 、专用化和嵌入式特点 ，使其 非常 适合 分布式系统 的应 用 ，随着近年来分布式系统 的发展 ，嵌入 式技术在光 机 电一体化设备中的应用也越来越 广。
１ 前 言
机电一体化是计算机技术 、微 电子 技术 、光电技术和机械工业技 术融合成的一种新兴 的综合技术 ，光机电一体化技术不仅极大推动 了 社会、经济的发展 ，还改变 了人 们对 工业控制技术的传统观念 。现代 化的光机 电一体化技术 正在朝着微型化、网络化 、智能化方 向发展 ， 因此 ，在光机 电一体化设备 中引入嵌入式技术正迎合 了这种需 求。将 嵌入式控制技术 引入 光机电一体化设备中 ，将更能促进光机 电一体化 技术的快速发展 ，这是满足机械 对象网络化、智能化和复杂化控 制要 求的需求 ，机器人技术 、办公 自动化 、智能玩具和数控机床都是 嵌入 式光机 电一体化技术 的代 表。本文主要对嵌入式控制技术在 光机 电一 体化设备中的应用进行了探讨 和研究。
方法 比较落后 ，没有达到要求的芯 片水平 ，只是一种 简单的逻辑电路 系统 。 之 后很长 一段 时间内 ，由 于智 能控制理论和处理器技术的限制 ， 机器人技术 没有得 到足够 的发展。从上世 纪 ７ ０ 年代 开始 ，智 能理论 的发展促进了机器人技术 的研究 。而最 近几年来嵌入式技术的高度发 展 ，使得以光机 电一体化设备为基础 的机 器人技术得到前所未有 的发 展趋势 。其中 ，火星探测车就是 一个非常典型的例子 。火星探测车价 值近 １ Ｏ 亿美元 ，是一种高新 技术密集 型的先进 机器人 系统 ，能够不 依靠地球 的控制进行 自主工作。这种机器人 由于加入 了嵌入 式系统 ， 可靠性较高 ，对完成地面 的工作要求起 到了非常重要的作用 。 ３ ． ２ 工业控制设备技术 工业控制设备是 嵌入 式技术应用最为广泛的一类 。现在 的工业 控
制设备 中，工控机 的应用最为广泛 ，这些工控机通常使用工业级 处理 器和处理设备 ，工控要求较高 ，除了需要对设备进行 实时控 制以外 ，
还要将设备 的状态信息显示到显示器上 ，这些都对工控机 的硬件和软 件提 出了更高的要求 。传统的 Ｐ Ｃ １ ０ ４ 总线系统稳定性 较强 ，体积小 ，
１ ３ ３
柬工案 收术
嵌入式控制技术在光机电一体化设备 中的西 景德镇 ３ ３ ３ ４ ０ ３）
摘 要 ：随着我 国现代化科 学技 术的进 步，学科问的渗透和交叉 日 益增多 尤其在工程领域 ，计算机技术 、微 电子技术 、光 电技 术和机械 工业
因此得 到了广 泛的推 广 ， 但 是 由于这些系统大多使用 Ｗｉ ｎ ｄ ｏ ｗ ｓ 系统 ， 因此不 属于纯粹的嵌入式系统 。另外 ，工控机 和设备 控制器是嵌入式 处理器 应用最 为广泛 的领域 ， 这些 控制处理器 占据控制器 的核心位置 ， 为控 制器提供 了丰 富的总线接 口，因而 能够实现数据收集 、 数据处理 、 数据通信和数据显示 的功能 。