嵌入式系統(tǒng)論文(華夏學(xué)院)-文庫吧資料
2025-07-02 15:21本頁面
【正文】 種主要的自組織無線網(wǎng)絡(luò)類型，即星狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和族狀結(jié)構(gòu)，這些網(wǎng)絡(luò)具有較強的網(wǎng)絡(luò)健壯性和系統(tǒng)可靠性。同時支持點對點、點對多點、設(shè)備間、設(shè)備與中心間等各種不同的通訊模式。內(nèi)置工業(yè)級GPRS 引擎和嵌入式處理器。GPRS DTU 無線通信模塊采用成都眾山電子有限公司的ZSD2110 GPRS DTU。 無線通信網(wǎng)絡(luò)GPRS 網(wǎng)絡(luò)是覆蓋范圍最廣，性能較為完善的無線網(wǎng)絡(luò)，GPRS 網(wǎng)絡(luò)本身具有較強的數(shù)據(jù)糾錯能力，數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達128Kb/s，能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性。ARM920T 實現(xiàn)了MMU，AMBA BUS 和Harvard 高速緩沖體系結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)具有獨立的16Kb 指令Cache和16Kb 數(shù)據(jù)Cache，每個都是由具有8 字長的行組成。 ARM9 微處理器微處理器采用三星公司的ARM9(S3C2440)。⑥安全防盜：家居中的所有與控制系統(tǒng)連接的電器設(shè)備均可實現(xiàn)與主人通信，一旦盜賊對某設(shè)備進行操作，或某設(shè)備工作狀態(tài)異常時，系統(tǒng)將立即通知主人，以達到安全和防盜的目的。④本地控制：用戶在本地可通過計算機或家居電器本身的操作鍵對家居電器進行監(jiān)控。②室內(nèi)環(huán)境信息采集：采集家居環(huán)境的溫度、濕度信息和煤氣、煙氣等有毒氣體的檢測。采用無線通信技術(shù)省去了布線使家居布局更加靈活，遠程控制使家居電器工作更加貼近人們的工作和生活要求。其中ARM 是整個系統(tǒng)的控制核心，通過GPRS 和ZigBee 無線通信網(wǎng)絡(luò)收發(fā)控制指令實現(xiàn)對家居電器進行綜合監(jiān)控，同時提供防火墻的功能，阻止外界對家庭內(nèi)部設(shè)備的非法訪問和攻擊。 無線智能家居控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及功能無線智能家居控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及功能文中提出的基于ARM9 的無線智能家居控制系統(tǒng)主要包括ARM9 核心控制模塊，無線通信模塊、LCD 觸摸屏模塊和家居電器，另外還有傳感檢測，語音報警和電源等模塊。 系統(tǒng)軟件層系統(tǒng)軟件層由實時多任務(wù)操作系統(tǒng)（Realtime Operation System,RTOS）、文件系統(tǒng)、圖形用戶接口(Graphic User Interface,GUI)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通用組件模塊組成。實際上,BSP是一個介于操作系統(tǒng)和底層硬件之間的軟件層次，包括了系統(tǒng)中大部分與硬件聯(lián)系緊密的軟件模塊。 中間層硬件層與軟件層之間為中間層，也稱為硬件抽象層（Hardware Abstract Layer,HAL）或者板級支持包（Board Support Package,BSP），它半系統(tǒng)上層軟件與底層硬件分離開來，使系統(tǒng)的底層驅(qū)動程序與硬件無關(guān)，上層軟件開發(fā)人員無需關(guān)心底層硬件的具體情況，根據(jù)BSP層提供的接口即可進行開發(fā)。在一嵌入式處理器基礎(chǔ)上添加電源電路、時鐘電路和存儲器電路，就構(gòu)成了一個嵌入式核心控制模塊。下面對嵌入式計算機系統(tǒng)的組成進行介紹。執(zhí)行裝置也稱為被控對象，它可以接受嵌入式計算機系統(tǒng)發(fā)出的控制命令，執(zhí)行所規(guī)定的操作或任務(wù)。考慮到原來單片機的電子系統(tǒng)底層應(yīng)用特點，可以把嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用分成高端與低端，把原來的單片機應(yīng)用理解成嵌入式系統(tǒng)的低端應(yīng)用，含義為它的底層性以及與對象系統(tǒng)的緊耦合。這樣，“單片機”與“嵌入式系統(tǒng)”形成了嵌入式系統(tǒng)中常見的兩個獨立的名詞。大多數(shù)從事單片機應(yīng)用開發(fā)人員，都是對象系統(tǒng)領(lǐng)域中的電子系統(tǒng)工程師，加之單片機的出現(xiàn)，立即脫離了計算機專業(yè)領(lǐng)域，以“智能化”器件身份進入電子系統(tǒng)領(lǐng)域，沒有帶入“嵌入式系統(tǒng)”概念。電子系統(tǒng)設(shè)計模式應(yīng)從計算機應(yīng)用設(shè)計模式中，學(xué)習(xí)計算機工程方法和嵌入式系統(tǒng)軟件技術(shù)；計算機應(yīng)用設(shè)計模式應(yīng)從電子系統(tǒng)設(shè)計模式中，了解嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的電路系統(tǒng)特性、基本的外圍電路設(shè)計方法和對象系統(tǒng)的基本要求等。另外，計算機專業(yè)人士會愈來愈多地介入嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，但囿于對象專業(yè)知識的隔閡，其應(yīng)用領(lǐng)域會集中在網(wǎng)絡(luò)、通信、多媒體、商務(wù)電子等方面，不可能替代原來電子工程師在控制、儀器儀表、機械電子等方面的嵌入式應(yīng)用。計算機專業(yè)人士的介入，形成的計算機應(yīng)用模式帶有明顯的計算機的工程應(yīng)用特點，即基于嵌入式系統(tǒng)軟、硬件平臺，以網(wǎng)絡(luò)、通信為主的非嵌入式底層應(yīng)用。這種應(yīng)用模式最重要的特點是：軟、硬件的底層性和隨意性；對象系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)的密切相關(guān)性；缺少計算機工程設(shè)計方法。在單片機時代，嵌入式系統(tǒng)以器件形態(tài)迅速進入到傳統(tǒng)電子技術(shù)領(lǐng)域中，以電子技術(shù)應(yīng)用工程師為主體，實現(xiàn)傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的智能化，而計算機專業(yè)隊伍并沒有真正進入單片機應(yīng)用領(lǐng)域。因此，從嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的歷史過程，以及嵌入式應(yīng)用的多樣性中，可以了解到客觀上形成的兩種應(yīng)用模式。作為計算機的內(nèi)含，要求計算機領(lǐng)域人員介入其體系結(jié)構(gòu)、軟件技術(shù)、工程應(yīng)用方面的研究。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。單片機是嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了SoC化趨勢。Philips公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢，將MCS51從單片微型計算機迅速發(fā)展到微控制器。從這一角度來看，Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素。MCU即微控制器（Micro Controller Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力?！皠?chuàng)新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。 單片機的技術(shù)發(fā)展史單片機誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。MCS51是在MCS48探索基礎(chǔ)上，進行全面完善的嵌入式系統(tǒng)?！唉材Ｊ健北举|(zhì)上是通用計算機直接芯片化的模式，它將通用計算機系統(tǒng)中的基本單元進行裁剪后，集成
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