【導讀】高，后期維護量大，硬件系統(tǒng)不可靠。隨著嵌入式技術的發(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，運算能力強等優(yōu)點著稱，它一般被設計成某一場合專用。本文設計的遠程倉庫管理系統(tǒng)，客戶機是以運行WindowsCE操作系統(tǒng)的手持式設備，服務。器采用運行WindowsServer2021的PC機?？蛻魴C的硬件平臺以ARM9微處理器作為核。心，通過以太網(wǎng)與服務器建立連接組成一個遠程倉庫管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)到貨檢驗、入庫、出。庫、調撥、移庫、庫存盤點等各個作業(yè)環(huán)節(jié)。

　　

【正文】 相環(huán)，可以將處理器時鐘倍頻至最高 266MHz。 圖 核心板時鐘電路 復位電路 核心板的復位電路采用內置 E2PROM 存儲器的專用電源監(jiān)控復位芯片 CAT1025JI30，提高了系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)復位電路如 圖 所示。 20 圖 核心板復位電路 電源電路 由于 ARM 芯片的高速、低功耗、低工作電壓導致了其噪聲容限很低，對電源的紋波、瞬態(tài)響應、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 電壓轉換為 。使用時，其輸出端需要一個至少 10uF 的鉭電容來改善瞬態(tài)響應和穩(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)字的設備，負責數(shù)據(jù)流的同步處理。而PHY 在很大程度上是一種模擬器件，負責將數(shù)據(jù)轉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 自適應以太網(wǎng)芯片DM9000E(DM9000 系列，以下稱為 DM9000)。 DM9000 是一個全集成、功能強大、性價比高的快速以太網(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，在硬件或軟件復位時被設置成初始值 ； 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 介質無關 接口 ）接口 。 MagicARM2410 實驗箱主板上帶有一路 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 內部有 60K 下拉電阻，因此懸空該引腳 時 WAKEUP 的復位值也是低電平。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 ，該引腳為低時才能進行讀寫操作 。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 引腳用于設置COMMAND 模式， CMD 為高時，選擇數(shù)據(jù)端口， CMD 為低時，選地址端口。 DM9000 默認工作基地址為 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，默認情況下，INT 引腳為高電平時表示網(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 硬件復位。 IOR 和 IOW 是 DM9000 的讀寫選擇引腳，低電平有效，即低電平時進行讀（ IOR）寫（ IOW）操作 。 圖 以太網(wǎng)接口電路 JTAG 調試接口電路 在現(xiàn)在系統(tǒng)中越來越 強調可策性，調試、測試接口的設計也越來越受到重視。 S3C2410 中內置有一個 JTAG 調試接口，通過這個接口可以控制芯片的運行和獲取內部信息。這部分的電路比較簡單，電路原理如 圖 所示。 22 圖 JTAG調試接口電路 電源模塊 MagicARM2410 開發(fā)平臺上有一個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)平臺上還需要一個系統(tǒng)電源 電路，它使用 LDO 芯片將 5V 電源轉換得到兩組 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 客戶機軟件設計 軟件功能模塊的劃分 客戶機要實現(xiàn)的主要功能包括本地數(shù)據(jù)庫的訪問，遠程數(shù)據(jù)庫的訪問，軟件設置和打印模塊。功能模塊如 圖 所示。 圖 管理員客戶機功能模塊圖 本地數(shù)據(jù)庫訪問模塊主要對本地數(shù)據(jù)庫進行訪問，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模式下進行的，到需要與服務器進行數(shù)據(jù)交換的時候在與服務器進行數(shù)據(jù)同步。 權限認證模塊是系統(tǒng)安全的保證，訪問本地數(shù)據(jù)時，管理員需要提供創(chuàng)建本地數(shù)據(jù)庫時使用的賬號和密碼；訪問遠程數(shù)據(jù)庫時，管理員不僅要提本地數(shù)據(jù)庫的供賬號和密碼，而且遠程數(shù)據(jù)庫服務器的登錄名和密 碼， SQL 服務器的用戶名和密碼。通過多重認證來保證數(shù)據(jù)使用的安全性。 遠程數(shù)據(jù)庫訪問模塊，遠程數(shù)據(jù)庫訪問主要實現(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器端。 打印模塊組要有兩部分組成，一部分是串口設置模塊，另一部分是驅動模塊。串口設置模塊主要實現(xiàn)對串口參數(shù)的設置，例如波特率，串口號，效驗位，停止位和奇偶校驗。驅動模塊主要是對串口打印機命令的封裝和串口類的調用。 客戶機程序流程圖 由于管理員客戶機和普通工作人員客戶機是分開設計的，所以程序流程圖也分為管理員客戶機程序流程圖和普通工作人員考核及程序流 程圖。 管理員客戶機功能比較豐富，其程序流程如 圖 所示，其中對本地數(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，所以用戶登陸時需要權限驗證。 24 圖 管理員客戶機程序流程圖 打印機通信模塊設計 串口通信模塊的設計包括硬件電路設計和軟件代碼設計，下面將進行詳細敘述。 接口電路設計 在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)和應用中，經(jīng)常需要使用上位機本身配置的串行口，通過串行通訊技術，和嵌入式設備進行連接通訊。串行口的典型代表是 RS－ 232－ C 及其兼容插口，用 1 1 25 針來實現(xiàn)。 RS232C 是美國電子工業(yè)協(xié)會 EIA（ Electronic IndustryAssociation）制定的一種串行物理接口標準。 RS 是英文“推薦標準”的縮寫， 232 為標識號， C 表示修改次數(shù)。 RS232C 總線標準設有 25 條信號線，常見的串行接口有 9 針和 25 針的，包括一個主通道和一個輔助通道，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現(xiàn)，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。 S3C2410 共有 3 個 UART 接口， MagicARM2410 實驗箱將 UART0、UART1 用作 RS232 接口。但 ZY2410 的 BSP 只帶了 UTAR0 的驅動，所以在本設計中使用 UART0與 PC 機的串口相連接，作為調試信息的打印接口。 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)終端準備好 (DTR) 9 振鈴指示 (RI) 5 信號地線 (SG) 本設計中所使用的串口打印機配備的是二十五針的串行接口，因此實驗箱跟打印機還不能直接連接，還需要通過自制一根簡易的轉換線連接。打印機的 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，但實際應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 打印機從主計算機接收數(shù)據(jù) 3 TXD 出 當使用 XON/XOFF 握手時，打印機向上微機發(fā)送控制碼 5 BUSY 出 該信號高電平時，表示打印機正 “忙 ”不能接受數(shù)據(jù)，而當該信號低電平時，表示打印機 “準備好 ”，可以接收數(shù)據(jù)） 4 BUSY 出 同 BUSY（ TTL 電平時，此引腳為空引腳） 7 GND — 信號地 26 串口 API函數(shù)使用 雖然 也具備訪問設備驅動程序的功能，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 直接訪問驅動程序難度甚大，所以本設計選擇利用 VC++ 編寫 DLL文件為 應用程序提供函數(shù)接口，從而方便的實現(xiàn)了對串口驅動的訪問。 對串口驅動進行操作通過編寫一個類來實現(xiàn)，由于串口有多個，使用類的方式通過實例化多個類就可以對多個串口同時進行操作（前提是 PDD 層的支持）。在串口操作類中，應實現(xiàn)打開串口、 關閉串口、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)應在調用后立刻返回已接收的數(shù)據(jù)供應用程序使用。該串口操作類通過對串口驅動進行操作實現(xiàn)對串口硬件的操作。由于串口驅動程序為流設備驅動，于是它將由設備管理器進行加載。 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，將會返回打開串口的句柄，否則將返回 INVALID_HANDLE_VALUE。在實際使用串口時， 還必須設置好串口的波特率，奇偶校驗和數(shù)據(jù)位等參數(shù)。 Windows CE 中提供了 GetCommState 和 SetCommState 函數(shù)，分別獲取串口當前的參數(shù)和設置串口的參數(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，以實現(xiàn)串口的異步讀寫。 在使用系統(tǒng)的串口 API 函數(shù)時 ， 還要使用到一個名為 DCB 的結構體 ， 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)錯誤 .))。 return (COM_ERR_PARA)。 } if( (BaudRate EBaud115200) || (BaudRate EBaud110) ) { __messageDispDebug(_T(波特率參數(shù)錯誤 .))。 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