【導(dǎo)讀】高，后期維護(hù)量大，硬件系統(tǒng)不可靠。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，人們似乎又找到了更加適合用于倉庫。嵌入式系統(tǒng)以體積小，功耗低，運(yùn)算能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)著稱，它一般被設(shè)計(jì)成某一場合專用。本文設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程倉庫管理系統(tǒng)，客戶機(jī)是以運(yùn)行WindowsCE操作系統(tǒng)的手持式設(shè)備，服務(wù)。器采用運(yùn)行WindowsServer2021的PC機(jī)。客戶機(jī)的硬件平臺(tái)以ARM9微處理器作為核。心，通過以太網(wǎng)與服務(wù)器建立連接組成一個(gè)遠(yuǎn)程倉庫管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)到貨檢驗(yàn)、入庫、出。庫、調(diào)撥、移庫、庫存盤點(diǎn)等各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)。

　　

【正文】 相環(huán)，可以將處理器時(shí)鐘倍頻至最高 266MHz。 圖 核心板時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 核心板的復(fù)位電路采用內(nèi)置 E2PROM 存儲(chǔ)器的專用電源監(jiān)控復(fù)位芯片 CAT1025JI30，提高了系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)復(fù)位電路如 圖 所示。 20 圖 核心板復(fù)位電路 電源電路 由于 ARM 芯片的高速、低功耗、低工作電壓導(dǎo)致了其噪聲容限很低，對電源的紋波、瞬態(tài)響應(yīng)、電源監(jiān)控的可靠性等諸多方面提出了更高的要求。核心板使用的 一組 電源有外部提供，而S3C2410 需要的 電壓是通過核心板上的 LDO 芯片（低壓差電源芯片）得到的。核心板使用 將 電壓轉(zhuǎn)換為 。使用時(shí)，其輸出端需要一個(gè)至少 10uF 的鉭電容來改善瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性。核心板的電源電路如 圖 所示。 圖 核心板電源電路 以太網(wǎng)接口電路 以太網(wǎng)規(guī)范規(guī)定以太網(wǎng)需要兩種接口部件： MAC（ Media Access Controller，媒體訪問控制器）和PHY（ Physical transceiver，物理收發(fā)器）。 MAC 是一種純數(shù)字的設(shè)備，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流的同步處理。而PHY 在很大程度上是一種模擬器件，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成在特定的媒體上（常用雙絞線）傳輸所需的信號電平。 本系統(tǒng)的以太網(wǎng)控制器（網(wǎng)卡）使用 DAVICOM 公司的 10/100Mb/s 自適應(yīng)以太網(wǎng)芯片DM9000E(DM9000 系列，以下稱為 DM9000)。 DM9000 是一個(gè)全集成、功能強(qiáng)大、性價(jià)比高的快速以太網(wǎng) MAC 控制器， 支持 8 位、 16 位、 32 位數(shù)據(jù)總線寬度， 帶有一個(gè)通用處理器接口、 EEPROM接口、 10/100Mb/s PHY 和 16KB 的 SRAM（ 13KB 作為接收 FIFO， 3KB 作為發(fā)送 FIFO） ； 包含一系列可被訪問的控制狀態(tài)寄存器，這些寄存器是字節(jié)對齊的，在硬件或軟件復(fù)位時(shí)被設(shè)置成初始值 ； 采用單電源供電，可兼容 、 5V的 IO 接口電平。 DM9000 同樣支持 MII（ Media Independent Interface 介質(zhì)無關(guān) 接口 ）接口 。 MagicARM2410 實(shí)驗(yàn)箱主板上帶有一路 10/100M 以太網(wǎng)接口電路，電路原理圖如 圖 所示。 DM9000 的 EEDO 引腳和 WAKEUP 引腳 的復(fù)位值 決定了其數(shù)據(jù)位寬度。電路圖中 EEDO 已接 低電平， WAKEUP 內(nèi)部有 60K 下拉電阻，因此懸空該引腳 時(shí) WAKEUP 的復(fù)位值也是低電平。所以該電路中 ， DM9000 的數(shù)據(jù)位寬度是 16 位， S3C2410 的數(shù)據(jù)總線 DATA0～ DATA15 與 DM9000 的 SD0～SD15 相連接。 DM9000E 的 AEN 是芯片選通引腳 ，與 S3C2410 的片選線 nGCS3 相連 ，該引腳為低時(shí)才能進(jìn)行讀寫操作 。所以 DM9000 的片 選地址為 0x18000000。 S3C2410 的地址線 ADDR2 與 DM9000E 的命令 /數(shù)據(jù)使能端 CMD 相連， CMD 引腳用于設(shè)置COMMAND 模式， CMD 為高時(shí)，選擇數(shù)據(jù)端口， CMD 為低時(shí)，選地址端口。 DM9000 默認(rèn)工作基地址為 300H。數(shù)據(jù)端口和地址端口的地址由下式?jīng)Q定： 21 DM9000 地址端口 =片選地址 +0x300H+0x00 DM9000 數(shù)據(jù)端口 =片選地址 +0x300H+0x04 由上式可以得到 DM9000 的地址端口為 0x18000300，數(shù)據(jù)端口為 0x18000304。 DM9000 的 INT 與 S3C2410 的外部中斷 EINT0 相連接，在系統(tǒng)中網(wǎng)卡的中斷號為 0，默認(rèn)情況下，INT 引腳為高電平時(shí)表示網(wǎng)卡中斷產(chǎn)生。 DM9000 的 RST 與 S3C2410 的 GPG2 引腳相連，系統(tǒng)軟件通過配置 GPG2 的電平，產(chǎn)生由高到低電平變化使 DM9000 硬件復(fù)位。 IOR 和 IOW 是 DM9000 的讀寫選擇引腳，低電平有效，即低電平時(shí)進(jìn)行讀（ IOR）寫（ IOW）操作 。 圖 以太網(wǎng)接口電路 JTAG 調(diào)試接口電路 在現(xiàn)在系統(tǒng)中越來越 強(qiáng)調(diào)可策性，調(diào)試、測試接口的設(shè)計(jì)也越來越受到重視。 S3C2410 中內(nèi)置有一個(gè) JTAG 調(diào)試接口，通過這個(gè)接口可以控制芯片的運(yùn)行和獲取內(nèi)部信息。這部分的電路比較簡單，電路原理如 圖 所示。 22 圖 JTAG調(diào)試接口電路 電源模塊 MagicARM2410 開發(fā)平臺(tái)上有一個(gè)專門的電源板給系統(tǒng)供電，電源板提供的電壓有＋ 12V 和＋5V，所以開發(fā)平臺(tái)上還需要一個(gè)系統(tǒng)電源 電路，它使用 LDO 芯片將 5V 電源轉(zhuǎn)換得到兩組 電源，一組給核心板供電，另一組給主板供電。系統(tǒng)電源電路原理圖如 圖 所示。 圖 系統(tǒng)電源電路 23 第 5章 客戶機(jī)軟件設(shè)計(jì) 軟件功能模塊的劃分 客戶機(jī)要實(shí)現(xiàn)的主要功能包括本地?cái)?shù)據(jù)庫的訪問，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的訪問，軟件設(shè)置和打印模塊。功能模塊如 圖 所示。 圖 管理員客戶機(jī)功能模塊圖 本地?cái)?shù)據(jù)庫訪問模塊主要對本地?cái)?shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問，可以執(zhí)行各種信息的查找，添加，刪除和修改操作，一般情況下倉庫管理員對產(chǎn)品信息的管理工作是在脫機(jī)模式下進(jìn)行的，到需要與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的時(shí)候在與服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。 權(quán)限認(rèn)證模塊是系統(tǒng)安全的保證，訪問本地?cái)?shù)據(jù)時(shí)，管理員需要提供創(chuàng)建本地?cái)?shù)據(jù)庫時(shí)使用的賬號和密碼；訪問遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫時(shí)，管理員不僅要提本地?cái)?shù)據(jù)庫的供賬號和密碼，而且遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的登錄名和密 碼， SQL 服務(wù)器的用戶名和密碼。通過多重認(rèn)證來保證數(shù)據(jù)使用的安全性。 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問模塊，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫訪問主要實(shí)現(xiàn)的功能是數(shù)據(jù)的同步，以保證客戶端的修改能反饋到服務(wù)器端。 打印模塊組要有兩部分組成，一部分是串口設(shè)置模塊，另一部分是驅(qū)動(dòng)模塊。串口設(shè)置模塊主要實(shí)現(xiàn)對串口參數(shù)的設(shè)置，例如波特率，串口號，效驗(yàn)位，停止位和奇偶校驗(yàn)。驅(qū)動(dòng)模塊主要是對串口打印機(jī)命令的封裝和串口類的調(diào)用。 客戶機(jī)程序流程圖 由于管理員客戶機(jī)和普通工作人員客戶機(jī)是分開設(shè)計(jì)的，所以程序流程圖也分為管理員客戶機(jī)程序流程圖和普通工作人員考核及程序流 程圖。 管理員客戶機(jī)功能比較豐富，其程序流程如 圖 所示，其中對本地?cái)?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)記錄操作包括添加 、 刪除 、 修改和查找，對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的操作有同步合并，申請或提交數(shù)據(jù)等等，系統(tǒng)要求高可靠的保密功能，所以用戶登陸時(shí)需要權(quán)限驗(yàn)證。 24 圖 管理員客戶機(jī)程序流程圖 打印機(jī)通信模塊設(shè)計(jì) 串口通信模塊的設(shè)計(jì)包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件代碼設(shè)計(jì)，下面將進(jìn)行詳細(xì)敘述。 接口電路設(shè)計(jì) 在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用中，經(jīng)常需要使用上位機(jī)本身配置的串行口，通過串行通訊技術(shù)，和嵌入式設(shè)備進(jìn)行連接通訊。串行口的典型代表是 RS－ 232－ C 及其兼容插口，用 1 1 25 針來實(shí)現(xiàn)。 RS232C 是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì) EIA（ Electronic IndustryAssociation）制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。 RS 是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫， 232 為標(biāo)識號， C 表示修改次數(shù)。 RS232C 總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有 25 條信號線，常見的串行接口有 9 針和 25 針的，包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道，在多數(shù)情 況下主要使用主通道，對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實(shí)現(xiàn)，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。 S3C2410 共有 3 個(gè) UART 接口， MagicARM2410 實(shí)驗(yàn)箱將 UART0、UART1 用作 RS232 接口。但 ZY2410 的 BSP 只帶了 UTAR0 的驅(qū)動(dòng)，所以在本設(shè)計(jì)中使用 UART0與 PC 機(jī)的串口相連接，作為調(diào)試信息的打印接口。 UART0 通過 SP3232 芯片跟 S3C2410 微處理器的串行口引腳連接，其電路如 圖 SP3232 串行接口電路 所示。 25 圖 SP3232串行接口電路 九針串口的針腳功能如 表 所示。 表 九針串口引腳功能一覽表 針腳 功能 針腳 功能 1 載波檢測 (DCD) 6 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 (DSR) 2 接收數(shù)據(jù) (RXD) 7 發(fā)送請求 (RTS) 3 發(fā)送數(shù)據(jù) (TXD) 8 發(fā)送清除 (CTS) 4 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好 (DTR) 9 振鈴指示 (RI) 5 信號地線 (SG) 本設(shè)計(jì)中所使用的串口打印機(jī)配備的是二十五針的串行接口，因此實(shí)驗(yàn)箱跟打印機(jī)還不能直接連接，還需要通過自制一根簡易的轉(zhuǎn)換線連接。打印機(jī)的 25 針的串行接口的外形如 圖 所示。 圖 二十五針的串行接口的外形 二十五針的串行接口的引腳功能很豐富，但實(shí)際應(yīng)用中只需要用到幾根，其功能如 圖 所示。 圖 二十五針的串行接口部分引腳功能圖 引腳號 信號 方向 說 明 2 RXD 入 打印機(jī)從主計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù) 3 TXD 出 當(dāng)使用 XON/XOFF 握手時(shí)，打印機(jī)向上微機(jī)發(fā)送控制碼 5 BUSY 出 該信號高電平時(shí)，表示打印機(jī)正 “忙 ”不能接受數(shù)據(jù)，而當(dāng)該信號低電平時(shí)，表示打印機(jī) “準(zhǔn)備好 ”，可以接收數(shù)據(jù)） 4 BUSY 出 同 BUSY（ TTL 電平時(shí)，此引腳為空引腳） 7 GND — 信號地 26 串口 API函數(shù)使用 雖然 也具備訪問設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的功能，但是由于其對操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型和程序接口沒有很好的支持，所以使用 直接訪問驅(qū)動(dòng)程序難度甚大，所以本設(shè)計(jì)選擇利用 VC++ 編寫 DLL文件為 應(yīng)用程序提供函數(shù)接口，從而方便的實(shí)現(xiàn)了對串口驅(qū)動(dòng)的訪問。 對串口驅(qū)動(dòng)進(jìn)行操作通過編寫一個(gè)類來實(shí)現(xiàn)，由于串口有多個(gè)，使用類的方式通過實(shí)例化多個(gè)類就可以對多個(gè)串口同時(shí)進(jìn)行操作（前提是 PDD 層的支持）。在串口操作類中，應(yīng)實(shí)現(xiàn)打開串口、 關(guān)閉串口、查詢打開狀態(tài)、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的公共成員函數(shù)以及能傳出串口配置和公共成員變量。打開串口函數(shù)應(yīng)能夠按照一定的 DCB 格式配置串口再打開串口，接收數(shù)據(jù)的函數(shù)應(yīng)在調(diào)用后立刻返回已接收的數(shù)據(jù)供應(yīng)用程序使用。該串口操作類通過對串口驅(qū)動(dòng)進(jìn)行操作實(shí)現(xiàn)對串口硬件的操作。由于串口驅(qū)動(dòng)程序?yàn)榱髟O(shè)備驅(qū)動(dòng)，于是它將由設(shè)備管理器進(jìn)行加載。 在 Windows CE 中，可以通過 CreateFile 函數(shù)打開串口，如果串口打開成功的話，將會(huì)返回打開串口的句柄，否則將返回 INVALID_HANDLE_VALUE。在實(shí)際使用串口時(shí)， 還必須設(shè)置好串口的波特率，奇偶校驗(yàn)和數(shù)據(jù)位等參數(shù)。 Windows CE 中提供了 GetCommState 和 SetCommState 函數(shù)，分別獲取串口當(dāng)前的參數(shù)和設(shè)置串口的參數(shù)。打開串口的代碼如 程序清單 所示， epcSerialOpen 方法根據(jù)指定的參數(shù)打開串口，并創(chuàng)建此串口的讀線程和寫線程，以實(shí)現(xiàn)串口的異步讀寫。 在使用系統(tǒng)的串口 API 函數(shù)時(shí) ， 還要使用到一個(gè)名為 DCB 的結(jié)構(gòu)體 ， 在 GetCommState 函數(shù)中 ， 它屬于輸出參數(shù) ，在 SetCommState 函數(shù) 中 ， 它屬于輸入?yún)?shù)。 程序清單 串口控制類中的打開串口方法 int CCeSerial::epcSerialOpen (EPort Port, EBaudrate BaudRate, EDataBits DataBits, EStopBits StopBits, EParity Parity, BOOL bDTRShake, BOOL bRTSShake) { int iErr。 if (hCOM != INVALID_HANDLE_VALUE) { /* 判斷串口是否已打開，打開則返回 */ return (COM_ERR_USING)。 } if ( (Port ECOM9) || (Port ECOM1) ) { /* 參數(shù)判斷 */ __messageDispDebug(_T(打開串口號參數(shù)錯(cuò)誤 .))。 return (COM_ERR_PARA)。 } if( (BaudRate EBaud115200) || (BaudRate EBaud110) ) { __messageDispDebug(_T(波特率參數(shù)錯(cuò)誤 .))。 return (COM_ERR_PARA)。 } hCOM = CreateFile(GstrPortTbl[Port1], GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, 0, OPEN_EXISTING, 0, 0)。 /* 打開串口 */ if (hCOM == INVALID_HANDLE_VALUE) { __messageDispDebug(_T(無法打開端口或端口已打開 !請檢查是否已被占用 .))。 return (COM_ERR_OPEN)。 } iE