【正文】 。Dobkin 總之，這次畢業(yè)設計不是簡簡單單的完成了一個課題，而 是使我初步的掌握了科學研究的步驟與方法，擴展了我的專業(yè)知識，鍛煉了我的實際操作能力和分析解決問題的能力，為今后的科研工作打下了堅實的基礎。 對于外文資料的翻譯與理解。 圖 讀取電子標簽上信息所顯示的通信過程 通過協(xié)議編寫程序 下圖為 IC 卡讀寫器指令一覽表 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 應用軟件的設計 27 命令的一些具體說明：（ _ 上位機送給 下位機 _ 下位機送給上位機） 啟動 _ 02 0B 0F (02 為長度， 0B 為命令字，測試蜂鳴器器， 0F蜂鳴器響的時間 ) _ 01 00 （ 01 為長度， 00為測試成功） 參數設置 _01 0C(0C 為命令字 ) _01 00 數據讀 (扇區(qū) 1 塊 0 塊 1 塊 2) _02 02 52（ 02 為命令字， 52 為 PICC_REQALL） _03 00 04 00(04 為 RegFIFOLength) _01 03（ 03為命令字） _05 00 52 00 75 7A（ 52 00 75 7A 為卡號） _01 04（ 04 為命令字） _03 00 08 00 _04 05 06 01 04（ 05 為命令字， 60 為 PICC_AUTHENTIA（ PICC_AUTHENT1B）， 01 為扇區(qū)， 04 為 RegFIFOLength） _01 00 _02 08 04 （ 08為命令號， 04為塊號） _11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00（ 16個 00為數據） _02 08 05 （ 08為命令號， 05為塊號） _11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00（ 16個 00為數據） _02 08 06 （ 08為命令號， 06為塊號） _11 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00（ 16個 00為數據） _02 08 07 （ 08為命令號， 07為塊號） _11 00 00 00 00 00 00 ff 07 80 69 ff ff ff ff ff ff （第一個 00為返回 代碼，后面 6個 00為密碼， ff 07 80 69 為控制位，后 面 6個 ff為 密碼 B） _02 0B 0F _01 00 上面的通信協(xié)議中的命令用的是十六進制，在向串口發(fā)送指令時，需要將兩位的十六進制轉化為十進制發(fā)送信息，同時在接受到下位機發(fā)送的信息時，也需要將十進制信息轉化為十六進制，然后通過查閱通信協(xié)議，“翻譯”出所得到的信息。 圖 PC 機端測試程序采集到的通信協(xié)議 下圖即為設計上位機的總體流程圖。這也是本課題需要實現的具體工作，下圖即為射頻模塊讀取電子標簽的具體工作流程。但命令方式比圖形方式的效率要高。在根文件系統(tǒng)中存放著內存鏡像、各種系統(tǒng)配置文件以及一些其他的重要文件（例如設備文件、命令程序等）。 圖 根文件系統(tǒng)與設備驅動之間的關系圖 隨著 Linux操作系統(tǒng)內核版本的不同基于 PL2303的設備驅動也會略微有區(qū)別，攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 系統(tǒng)詳細設計與實施 21 相應的設備驅動程序的安裝就是是根據不同的操作系統(tǒng)的需求。而設備驅動程序則是 一種可以使計算機和設備通信的特殊程序 ,可以說相當于硬件的接口 的軟件實現。 1）解壓內核 tar zxvf 2）指定內核編譯路徑，將 Mikefile 中的 export KBUILD_BUILDHOST := $(SUBARCH) ARCH ?= arm CROSS_COMPILE ?= $（ shell if [ f .cross_pile ]。 7）刪除以前編譯的文件： make clean 8）編譯 uboot： make 內核的定制 內核的定制的根本目的是使內核能夠根據嵌入式系統(tǒng)的軟硬件需求為應用程序提供一個專用的平臺。 Uboot 的編譯 1）解壓源碼： tar zxf 2）在 board 目錄下創(chuàng)建 forlinx_nand_ram256_config 目錄添加 、 、 、 和 等。在搭建開發(fā)板系統(tǒng)平臺的過程中，需要按照順序分別將 Uboot、剪裁后的 Linux 內核、 YAFFS2 文件系統(tǒng)燒錄到本次設計中所用到的開發(fā)板中去。因此本設計采用的 Yaffs2 文件系統(tǒng)。提供了損耗平衡和掉電保護，可以有效地避免意外掉電對文件系統(tǒng)一致性和完整性的影響。之所以選擇 UBoot,是因為 UBoot 具有一下一些優(yōu)點： （ 1）開放源代碼； （ 2）支持多種嵌入式操作系統(tǒng)內核，如 Linux、 NetBSD， VxWorks， QNX， RTEMS， ARTOS， LynxOS； （ 3）支持多個體系結構，如 PowePC、 ARM、 x8 MIPs、 XSeale； （ 4）較高的可靠性和穩(wěn)定性； （ 5）高度靈活的功能設置 ,適合 UBoot 調試、操作系統(tǒng)不同引導要求、產品 發(fā)布等； （ 6）豐富的設備驅動源碼，如串口、以太網、 SDRAM、 FLASH、 LCD、 NVRAM、 EEPROM、 RTC、鍵盤等； （ 7）較為豐富的開發(fā)調試文檔與強大的網絡技術支持 文件系統(tǒng)的選擇 嵌入式文件系統(tǒng) 是嵌入式操作系統(tǒng)的一部分，它的任務是對邏輯文件進行管理，提供對邏輯文件操作的接口，如檢索、修改、刪除、復制等，以方便用戶的使用。目前，常用的 Boot Loader主要為 ViVi 、 Uboot、 Redboot，其中 Uboot 又占據了絕大部分份額。 第二部分主要負責內存映射、加載內核等任務。一般它只在系統(tǒng)啟動時運行非常短的 時間，但對嵌入式系統(tǒng)來說，這是一個非常重要的系統(tǒng)組成部分。Bootloader 啟動首 先要對硬件進行初始化、建立內存映射等，其目的是為了內核準備好軟硬件運行環(huán)境。 BIOS 程序的主要任務是對各種硬件設備進行自檢和初始化，然后運行位于硬盤 MBR（ Master Boot Record）上的操作系統(tǒng)加載程序。 （ 7）安全可靠的系統(tǒng)。十多種硬件平臺都能夠成功地移植其中包括 X8 ARM、 MIPS、 PowerPC、 ALPHA 體系結構，高開放度的源碼讓很多的開發(fā)者能在流行的 CPU 上開發(fā)，使 得 Linux 能很好支持各種主流的設備和出現更新的硬件技術。在項目開發(fā)時，不僅需要具體的實施流程圖，有一套完善的開發(fā)工具和檢測軟件也是必不可少的。相比之下，嵌入式 Linux 這一優(yōu)點對于對成本和能耗極為敏感的嵌入 式產品是十分重要的。 （ 2） 成本低，可以不用花錢就能獲得源代碼。一般包括 Boot Loader、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式文件系統(tǒng)和應用程序。為達到 EMC 特性和信號解耦方面實現最佳性能期間使用了 3 個獨立的電 源。當與 MIFARE Standard 和 MIFARE 通信時，使用高速 CRYPTO1 流密碼單元和一個可靠的非易失性密鑰存儲器。數據處理部分執(zhí)行數據的串行 /并行轉換。MF RC500 的功能框圖圖下圖所示。該讀卡 IC 系列利用先進的調制和解調概念，完全集成在 下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議。 3c6410 結構框圖如下圖： 圖 S3c6410結構框圖 S3c6410 處理器特性主要如下： ? 基于 CPU子系統(tǒng)的 ARM1176JZFS 具有 Java 加速引擎， 16KB/16KB I/D 緩存和 16KB/16KB I/D TCM； ? 在 V時達 533 MHz， V時達 677 MHz； ? 一個 8 位 ITU 601/656 相機接口，支持 4M像素（縮放）或者 16M 像素（未縮放）； ? 多標準解碼器提供 30 幀每秒 MPEG4/視頻解碼； ? 具有 BITBLIT 和旋轉的 2D 圖形加速； ? 3D 圖形加速在 133MHz 時可達 4M 的三角形運算能力； ? AC97 音頻編解碼接口和 PCM串行音頻接口； ? 支持 1,2,4 或 8 像素 /位調色彩色顯示及 16 像素 /位無調色真彩顯示； 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 總體設計和軟硬件平臺的選擇 11 ? IIS 和 IIC 接口支持； ? 專用的 IrDA 接口支持 MIR、 FIR 及 SIR； ? 靈活配置的 GPIO 端口； ? OTG 端口支持高速傳輸（ 480 Mbps，片上收發(fā)器）； ? 端口主設備支持全速傳輸（ 12 Mbps，片上收發(fā)器）； ? SD/MMC/SDIO/CEATA 兼容卡主控制器； ? 實時時鐘，鎖相環(huán)，具有 PWM 的定時器和看門狗定時器； ? 32 通道 DMA 控制器； ? 支持 8 X 8 鍵盤矩陣； ? 先進電源的管理適用于手機應用； ? 存儲器子系統(tǒng) 支持 8 位或 16位數據總線的 SRAM/ROM/NOR Flash 接口； 支持 16 位數據總線的混合式 OneNAND 閃存接口； 支持 8 位數據總線的 NANDFlash 接口； 支持 32 位數據總線的 SDRAM 接口； 支持 32 位數據總線的移動 SDRAM 接口； 支持 32 位數據總線的移動 DDR 接口； MF RC500 射頻讀寫芯片 Philips 公司的 MIFARE 非接觸式智能標簽在非接觸標簽應用領域占有全球80%的市場份額，是目前非接觸智能標簽的工業(yè)標準，也成為 ISO/IEC 1444322020 的工作草案。 S3c6410 才用 64/32 位內部總線架構，由 AXI、AHB 和 APB 總線組成。 硬件平臺的選擇 本課題設計中的硬件部分主要是由三部分組成：門禁控制器、讀卡器、射頻門禁卡。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 總體設計和軟硬件平臺的選擇 9 第三章 總體設計和軟硬件平臺的選擇 系統(tǒng)總體設計 該設計是一個單一的門禁控制系統(tǒng)，主要實現的是軟件控制部分的功能其系統(tǒng)組成的結構如下圖。 3）應用程序 應用程序是執(zhí)行系統(tǒng)功能主要的軟件，是針對特定的實際專業(yè)領域的，基于相應的嵌入式硬件平臺，同時需要完成用戶指定的預期任務的計算機軟件。下面給出嵌入式系統(tǒng)的硬件組成圖 圖 嵌入式系統(tǒng)硬件組成圖 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 門禁系統(tǒng)技術 的介紹 8 2） 操作系統(tǒng) 和嵌入式處理器類似，嵌入式操作系統(tǒng)的類型也比 PC 要豐富很多。但是在嵌入式處理器領域，目前市面市面上流行的有上百種體系結構和品牌的 CPU。隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，對于功能不斷增強、應用范圍日益廣闊的嵌入式硬件，植入與之匹配的嵌入 式操作系統(tǒng)，并根據實際需要合理剪裁系統(tǒng)軟、硬組件，既能充分發(fā)揮系統(tǒng)功能，有效提高系統(tǒng)利用率，又能節(jié)省存儲空間，有利于操作系統(tǒng)的移植和效率的提高。 除此以外， ARM 微處理器及技術還應用到許多不同的領域并會在 將來取得更加廣泛的應用。此外，在語音及視頻處理上行了優(yōu)化并獲得廣泛支持，也對 DSP 的應用領域提出了挑戰(zhàn)。 ARM 微處理器采用 RISC 構架，一般具有如下特點： 1) 體積小、低功耗、低成本、高性能； 2) 支持 Thumb（ 16 位） /ARM（ 32 位）雙指令集，能很好地兼容 8 位 /16 位器件； 3) 大量使用寄存器。 基于 ARM 平臺的嵌入式系統(tǒng)的介紹 ARM 技術的介紹 ARM 公 司是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，專門從事的是基于 RISC 技術芯片設計開發(fā)。這種自動操作提高了數據質量，減攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 門禁系統(tǒng)技術 的介紹 5 少了數據采集的時間，具有實時地獲取數據以及降低在低質量數據上的花銷的特點。大多數標簽比一粒沙子還?。磳挾刃∮?3mm），一般內部封有一個玻璃或塑料的模塊。所有這些組件和電子標簽以及讀寫器共同工作，組成了完整解決方案。某些標簽在識別時從識別器發(fā)出的電磁場就可以得到能量，并不需要電池；也有標簽本身擁有電源，并可以主動發(fā)出無線電波（調成無線電頻率的電磁場）。 RFID 技術最常見的應用就是通過一個識別號碼（類似姓名）來惟一地識別一個物體、地點、動物或者人。 該系統(tǒng)中門禁讀卡器的主要任務是控制射頻模塊來接受讀取門禁識別卡上面的信息，并且對該卡進行識別和解碼，將獲取的信息再顯示出