【正文】 燒寫在S3C2410中的程序，來控制GPH1輸出高低電平，進(jìn)而控制繼電器的吸合、斷開，然后由繼電器來控制家用電器的開關(guān)。(9)“三表”遠(yuǎn)程自動(dòng)抄送與門禁功能。(7)紅外加電控制。(5)溫度查詢。(4)自動(dòng)報(bào)警。(3)遠(yuǎn)程控制。(2)本地控制。智能家居控制系統(tǒng)憑借各種檢測(cè)設(shè)備來收集外界數(shù)據(jù)，將收集的數(shù)據(jù)交給以ARM為核心的嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行處理和運(yùn)算，通過RS485總線管理和控制各控制終端，并進(jìn)行處理、自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)。 家庭設(shè)備自動(dòng)控制模塊智能家居的初衷是解決家庭設(shè)備的自動(dòng)控制問題，將更多的設(shè)備通過某種方式連接，達(dá)到統(tǒng)一、集中控制，為家庭生活帶來方便。設(shè)計(jì)中，由于條件等的限制，并沒有對(duì)安防模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此，智能家居將家庭安全防范模塊定義為其四個(gè)基本要素之一。智能家居在滿足人們舒適、方便生活的同時(shí)，也要求為家庭提供安全防范方面的保障。之所以選擇該芯片是基于以下幾點(diǎn)考慮； (1)它帶有MMU，支持Windows CE和大部分的Linux操作系統(tǒng)； (2)它主頻達(dá)到202MHZ，能夠滿足一般家庭網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰? (3)它具有三通道的UART口，為紅外通信提供接口； (4)它大約有上百個(gè)GPIO口可供用戶使用，使多個(gè)家用電器的接入網(wǎng)關(guān)成為可能； (5)它還有一個(gè)以太網(wǎng)口，使家庭網(wǎng)關(guān)能夠輕松接入Internet。家庭網(wǎng)關(guān)是連接外部公網(wǎng)和家庭私網(wǎng)的關(guān)口，既負(fù)責(zé)家庭內(nèi)部對(duì)公網(wǎng)的訪問和交互，又負(fù)責(zé)用戶從公網(wǎng)上對(duì)家庭網(wǎng)絡(luò)的訪問和控制，另外還要負(fù)責(zé)家庭內(nèi)部設(shè)備的互連、互控等操作，因此，家庭網(wǎng)關(guān)成為智能家居研究的重點(diǎn)。 家庭網(wǎng)關(guān)模塊家庭網(wǎng)絡(luò)就是在家庭內(nèi)部通過適當(dāng)?shù)慕M網(wǎng)技術(shù)把家庭網(wǎng)關(guān)與其他設(shè)備組成可以進(jìn)行信息交換的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，并通過家庭網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)絡(luò)相連，形成面向家庭的業(yè)務(wù)提供平臺(tái)。 (3)近年來新出現(xiàn)的SP中介組織使短信在Internet上傳輸成為可能，而且它還提供方便的程序接口，幫助用戶在能連網(wǎng)的PC機(jī)或嵌入式網(wǎng)關(guān)上獲取短信內(nèi)容，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)GSM短信的控制功能。 這種設(shè)計(jì)主要基于以下幾點(diǎn)考慮: (1) GSM短信不受環(huán)境限制，只要手機(jī)有信號(hào)的地方都可以隨時(shí)隨地發(fā)送，而且其成本低廉，所以應(yīng)該充分利用。方式上，從電話通信到Internet通信，再到GSM手機(jī)短信通信，越來越體現(xiàn)出通信方法的多樣化和簡(jiǎn)便化。具體來講，該模塊的功能是提供一個(gè)家庭內(nèi)部與外部的通信鏈路，通信的內(nèi)容是數(shù)據(jù)信息或指令信息，常用的通信媒介有電話、GSM短信、Internet等。圖51 功能模塊圖 家庭對(duì)外通信模塊 智能家居的最終目的都是為“滿足人們對(duì)舒適、方便、高效和符合綠色環(huán)境保護(hù)的需求”，其中“方便”要求家庭內(nèi)部系統(tǒng)能夠通過家庭對(duì)外接口，實(shí)現(xiàn)家庭外部的遠(yuǎn)程控制。有些用戶比較注重家電的智能控制，而有些用戶可能更加關(guān)心家庭安全防范，還有些用戶則希望建立相對(duì)全面的智能家居系統(tǒng)，滿足多方面的需求。此外，居民都希望能夠?qū)χ悄芗揖舆M(jìn)行個(gè)性化配置，滿足自身的特殊需求。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖根據(jù)上述分析，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖41所示：圖41 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖5 智能家居基本模塊及解決方案 智能家居的基本功能模塊 目前的智能家居行業(yè)，首先，處于一個(gè)初始發(fā)展時(shí)期，國(guó)際社會(huì)暫時(shí)還沒有形成一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。 GSM信息接收處理　　基本功能為初始化Linux串口配置，接收串口發(fā)送過來的信息，進(jìn)行字符串分析處理，分離出當(dāng)前信息，以備圖形窗體程序使用。包括所進(jìn)行設(shè)計(jì)運(yùn)行過程的安全性和耐久性 需求分析本設(shè)計(jì)主要解決接收和發(fā)送短信并在TFTLCD上顯示。易于安裝,符合大多數(shù)人的習(xí)慣。隨著智能家居技術(shù)的不斷發(fā)展,會(huì)有越來越多的家居智能化產(chǎn)生,因此,在智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之初,就必須考慮系統(tǒng)未來的兼容和發(fā)展。目前所有的智能家居技術(shù)都處于發(fā)展階段,所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),要注意選擇兼容性好,符合國(guó)際通用協(xié)議的技術(shù)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要充分考慮系統(tǒng)的性能和價(jià)格的要求,使系統(tǒng)在較低成本的條件下,盡可能滿足用戶需求。（1）智能家居注重滿足人們?cè)诜奖阈院褪孢m度方面的需求,如:遙控功能(遙控控制家居范圍內(nèi)所有的燈,窗簾及其他電氣設(shè)備),網(wǎng)絡(luò)化控制、場(chǎng)景控制,本地控制等。到了90年代末，電腦、有線電視、機(jī)頂盒、移動(dòng)通信等數(shù)字化通信產(chǎn)品開始走進(jìn)家庭。弱電系統(tǒng)也是從80年代開始才陸續(xù)設(shè)置電話配線和公用電視天線系統(tǒng)。80年代初所建成的住宅，其電器設(shè)計(jì)內(nèi)容僅在以下方面:樓房照明系統(tǒng)、高層供水泵控制系統(tǒng)和消防泵控制系統(tǒng)。 在我國(guó)，智能化住宅和智能化家居雖然起步比較晚，但發(fā)展速度很快。另一方面，智能家居內(nèi)的各種設(shè)備相互間可以通訊，不需要用戶控制也能根據(jù)不同的狀態(tài)互動(dòng)運(yùn)行，從而給用戶帶來最大程度的高效、便利、舒適與安全。通俗地說，是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，將家庭中的各種設(shè)備(如照明系統(tǒng)、環(huán)境控制、安防系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電)通過家庭網(wǎng)絡(luò)連接到一起。計(jì)算機(jī)行業(yè)和家電行業(yè)、電信行業(yè)、安防監(jiān)控行業(yè)的互相滲透、互相融合，使信息時(shí)代的未來家居生活逐步成為現(xiàn)實(shí)。Linux從1991年問世到現(xiàn)在，短短的十幾年時(shí)間已經(jīng)發(fā)展成為功能強(qiáng)大、設(shè)計(jì)完善的操作系統(tǒng)之一，在新興的嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)獲得了飛速發(fā)展。 嵌入式操作系統(tǒng) 嵌入式操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)嵌入式系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度工作，控制、協(xié)調(diào)并發(fā)活動(dòng)；它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征，能夠通過裝卸某些模塊來達(dá)到系統(tǒng)所要求的工能。除了CPU和基本外圍電路外，其余部分都可以剪裁。目前常用的外圍設(shè)備按功能可以分為存儲(chǔ)設(shè)備、通信設(shè)備和顯示設(shè)備三類。嵌入式微處理器具有對(duì)實(shí)時(shí)多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力；具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)能力；可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)，以滿足快速地開發(fā)出滿足應(yīng)用需要的最高性能的嵌入式微處理器；功耗低等特點(diǎn)。 圖21 嵌入式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖 嵌入式處理器 嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)控制整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的執(zhí)行。要設(shè)置斷點(diǎn)，調(diào)試器必須能夠用特殊指令取代用戶指令，嵌入式調(diào)試己經(jīng)發(fā)展出支持嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程的專用工具套件。為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專家?guī)旌瘮?shù)接口，用戶必須自行選配RTOS開發(fā)平臺(tái)，這樣才能保證程序執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、可靠性，并減少開發(fā)時(shí)間，保障軟件質(zhì)量。嵌入式任務(wù)是時(shí)間關(guān)鍵性約束，它必須在某個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)完成，否則由其控制的功能就會(huì)失效。8) 一般是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），系統(tǒng)有實(shí)時(shí)約束嵌入式系統(tǒng)往往對(duì)時(shí)間的要求非常嚴(yán)格，嵌入式操作系統(tǒng)一般是RTOS。為了系統(tǒng)的初始化，幾乎所有的系統(tǒng)都要在非易失性存儲(chǔ)器（現(xiàn)在普遍使用Flash）中存放部分代碼（啟動(dòng)代碼）。因此，一旦定性進(jìn)入市場(chǎng)，一般具有較長(zhǎng)的生命周期。在大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)中一般都包括一些機(jī)制，比如看門狗定時(shí)器，它在軟件失去控制后能使之重新開始正常運(yùn)行。5) 高效、可靠、穩(wěn)定建立完整的嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)測(cè)試和可靠性評(píng)估體系，保證嵌入式系統(tǒng)高效、可靠、穩(wěn)定工作；嵌入式應(yīng)用的復(fù)雜性、繁雜性要求設(shè)計(jì)的代碼應(yīng)該是完全沒有錯(cuò)誤的，怎樣才能科學(xué)、完整的測(cè)試全天候運(yùn)行的嵌入式復(fù)雜軟件呢？首先，需要有科學(xué)的測(cè)試方法，建立科學(xué)的系統(tǒng)測(cè)試和可靠性評(píng)估體系，盡可能避免因?yàn)橄到y(tǒng)的不可靠造成巨大損失。4) 低功耗、體積小、集成度高、成本低嵌入式系統(tǒng)“嵌入”到對(duì)象的體系中，對(duì)對(duì)象、環(huán)境和嵌入式系統(tǒng)自身具有嚴(yán)格的要求，一般的嵌入式系統(tǒng)具有低功耗、體積小、集成度高、成本低等特點(diǎn)；嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì)，在保證穩(wěn)定、安全、可靠的基礎(chǔ)上量體裁衣，去除冗余，力爭(zhēng)用較少的軟硬件資源實(shí)現(xiàn)較高的性能。當(dāng)然這主要是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)性，不能使用通用CPU。你可以在自己的PC機(jī)上編寫程序的同時(shí)播放MPCD、下載資料等等。特別是在惡劣的環(huán)境或突然斷電的情況下，要求系統(tǒng)仍然能夠正常工作。嵌入式系統(tǒng)微處理器大多非常適合于工作在為特定用戶群所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，稱為“專用微處理器”，它專用于某個(gè)特定的任務(wù)，或者是很少幾個(gè)任務(wù)。它的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì)、量體裁衣、去除冗余，力爭(zhēng)在較少的資源上實(shí)現(xiàn)更高的性能。 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)由于嵌入式系統(tǒng)是應(yīng)用于特定環(huán)境下，針對(duì)特定用途來設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，所以不同于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 該定義更能體現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的基本特征。2嵌入式系統(tǒng)開發(fā)概述 嵌入式系統(tǒng)概述 嵌入式系統(tǒng)是外延非常廣泛的的名詞，凡是具有嵌入式特征的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)都可以稱為嵌入式系統(tǒng)，所以很難給它一個(gè)十分準(zhǔn)確的定義，業(yè)界有多種不同的關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的定義。漫游是移動(dòng)通信的重要特征，它標(biāo)志著用戶可以從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)進(jìn)入另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。TMSI是一個(gè)由業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)給用戶指定的臨時(shí)識(shí)別號(hào)，以防止有人跟蹤而泄漏其地理位置。鑒權(quán)用來驗(yàn)證用戶的入網(wǎng)權(quán)利。5. 安全性。4. 開放的接口。3. 話音質(zhì)量。2. 容量。 （2）GSM的技術(shù)特點(diǎn)：1. 頻譜效率。GSM及其他技術(shù)是無限移動(dòng)通信的演進(jìn)，無線移動(dòng)通信包括高速電路交換數(shù)據(jù)、通用無線分組系統(tǒng)、基于GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)型移動(dòng)通信技術(shù)以及通用移動(dòng)通信服務(wù)。GSM使用的是時(shí)分多址的變體，并且它是目前三種數(shù)字無線電話技術(shù)（TDMA、GSM和CDMA）中使用最為廣泛的一種。我國(guó)于20世紀(jì)90年代初引進(jìn)采用此項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，此前一直是采用蜂窩模擬移動(dòng)技術(shù)。這意味著嵌入式Linux將具有更廣泛的應(yīng)用前景。第四，Linux具有廣泛的硬件支持特性。它通過取代目標(biāo)板的微處理器，給目標(biāo)程序提供一個(gè)完整的仿真環(huán)境，完成監(jiān)視和調(diào)試程序；但一般價(jià)格比較昂貴，只適合做非常底層的調(diào)試。第三，Linux具備一整套工具鏈，容易自行建立嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和交叉運(yùn)行環(huán)境，可以跨越嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中仿真工具的障礙。第二，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能。Linux是由很多體積小且性能高的微內(nèi)核系統(tǒng)組成。嵌入式linux既繼承