在控制系统中，单片机已经成为了最基本的部件。大多数下位机都采用单片机进行控制，可以实现各种不同种类的控制功能。单片机的优点是具有较高的集成度、较低的功耗、较小的尺寸和较强的抗干扰能力。同时，单片机具有较强的通用性和可编程性，大大降低了控制系统的设计成本和开发周期。为了与上位机进行通信，通常使用串口连接上位机和单片机。
单片机的缺点是需要进行编程开发，对于非专业人士来说，学习曲线比较陡峭。
PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种数字计算机，可用于自动化控制和监测过程中的各种生产线，选用PLC可大大提高自动化水平，因为PLC的响应时间更快。与单片机相比，PLC的优点在于其可编程性、处理速度快、稳定性高等等诸多方面。此外，PLC 的运行效率远比单片机优秀。但相较于单片机而言，PLC价格较高。
下位机还可以使用FPGA(Field-Programmable Gate Array，可编程门阵列)。 FPGA作为一种可编程逻辑器件，广泛应用于高性能、低功耗的数字电路设计中。FPGA相对于单片机和PLC而言，具有高度的可编程性和灵活性，可以在不改变硬件电路的情况下修改其功能，充分利用FPGA的高速运算能力，同时，FPGA晶体管开关延迟小，处理速度快，可以满足多种需要高速通信和大量运算的场合。但相较于单片机而言，FPGA的编程难度更高。
使用一些嵌入式操作系统，如μCOS等，可以有效提高嵌入式系统的可靠性和可维护性。相较于传统的单片机，嵌入式系统可以通过采用操作系统提供更好的软件模块化和工程化支持，从而提高系统的可维护性。同时，采用操作系统使得整个系统更加稳定可靠。由于操作系统具有难度较大的资源管理和任务调度工作，因此需要一些较高的技术水平。
关注微信