【正文】 可以擴展總線的周期。 前6種存儲器的BANK可用于SRAM、ROM。 最后一個BANK7則可以編程為BANK的起始地址與大小。它在小端和大端都得到支持,還有充分的地址空間：它的每一種BANK為128MB（全部為1GB），每一種BANK都可以編程為8位、16位、32位的數(shù)據(jù)總線。帶有MMU先進體系的結(jié)構(gòu)支持了Linux、EPOC 32和Win CE。 設(shè)計用于通用的嵌入式的系統(tǒng)與手持的設(shè)備。 時鐘帶有日歷功能。 24個外部中斷。 117個通用I/O。 SD的主接口的版本與多媒體卡的協(xié)議的版本兼容。 4種帶外部的請求線DMA。它還有內(nèi)置外部存儲器，典型的有芯片的選擇邏輯和SDRAM的控制。主要功能及其特點：（1）S3C2410為芯片則集成大量功能的單元。 S3C2410處理器是三星（Samsung）公司的基于一款A(yù)RM920T處理器內(nèi)核的嵌入式微處理器，它是一種32位微控制器。由于帶有嵌入式操作系統(tǒng)，所以那些較復(fù)雜的應(yīng)用程序很容易被實現(xiàn)。接下來簡單地介紹一下硬件系統(tǒng)器件選擇、系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和硬件各個接口電路設(shè)計等。而S3C2410本來就是一個帶有MMU（存儲管理單元）的微型處理器，標準Linux的操作系統(tǒng)能在上面實施，從而減少了好多其軟件的開發(fā)時間。智能家居網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)采用了高性能，低功耗的嵌入式處理器S3C2410，同時還運用了Linux操作系統(tǒng)。而且本地所監(jiān)控的程序利用計算機的網(wǎng)絡(luò)接收和處理遠程監(jiān)控的程序發(fā)送數(shù)據(jù)，最后其利用串口模塊再發(fā)送給控制中心。所謂的監(jiān)控子系統(tǒng)則是運行在本地PC機上本地所監(jiān)控的程序與運行在遠程的PC機上遠程所監(jiān)控的程序兩個所構(gòu)成的。家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)像個樹簇一樣，所以，我們就采用樹簇型來作為家庭網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。（1）控制中心主要是負責網(wǎng)絡(luò)的組建，如果路由節(jié)點或者終端節(jié)點發(fā)來入網(wǎng)申請，控制中心就會響應(yīng)他們發(fā)來的申請；（2）路由節(jié)點主要增加了家庭網(wǎng)絡(luò)在家庭內(nèi)部覆蓋的范圍，終端節(jié)點或者控制中心的數(shù)據(jù)都是通過路由節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的；同時還采集環(huán)境所帶來的參數(shù)數(shù)據(jù)并循環(huán)性的將數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊彝ゾW(wǎng)關(guān)的終端節(jié)點來監(jiān)視各個設(shè)備的電壓并且執(zhí)行家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)來的控制命令等。該ZigBee無線家庭網(wǎng)絡(luò)主要3個設(shè)備是：路由節(jié)點、系統(tǒng)終端節(jié)點、控制中心。這個設(shè)計中使得本地的PC機可以隨意地訪問互聯(lián)網(wǎng)上的任意資源，從而很好的解決了家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無法訪問互聯(lián)網(wǎng)的問題。本課題采用的是無線龍公司的CslRF3PK開發(fā)系統(tǒng)，它是硬件平臺設(shè)計出的基于ZigBee無線技術(shù)家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由于無線龍公司的CslRF3PK硬件資源是有限的，所以無法提供不了互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口，進而不能訪問互聯(lián)網(wǎng)。該課題設(shè)計的家庭網(wǎng)關(guān)則是由家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和本地PC機的控制中心兩部分所組成的，二者之間的連接是通過串口通信來實現(xiàn)的。（2）計算機能進行數(shù)據(jù)信息與控制信息，這方面則具備了更好的優(yōu)勢。具體的系統(tǒng)組成如圖31所示。其中家庭內(nèi)部控制設(shè)備主要有能訪問Internet的計算機、家庭網(wǎng)關(guān)監(jiān)控中心和家用電器控制器及管理系統(tǒng)。 整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖設(shè)計方案而控制網(wǎng)絡(luò)中，它所涉及的范圍不是很大，設(shè)計的時候在室內(nèi)達到30多米的距離都可以滿足需要。傳感器和節(jié)點是智能家居中的主要接入點。本文的智能家居設(shè)計情況如下：傳感器用電池供電，而家庭網(wǎng)關(guān)是用電源供電，這樣的話就可以節(jié)約相應(yīng)傳感器節(jié)點所帶來的不必要的電量損耗。要想建立一個合理的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，需要一個合適的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)來作為基礎(chǔ)。該系統(tǒng)在一些智能家居所必要的系統(tǒng)(家庭安全防護系統(tǒng)、家居照明燈控制系統(tǒng)和智能家居中央控制管理系統(tǒng))的基礎(chǔ)上，再加入家庭環(huán)境的控制系統(tǒng)、背景音樂控制系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)與家居布線控制系統(tǒng)。 圖21 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓撲圖  第3章 本系統(tǒng)的總體設(shè)計方案智能家居是以其住宅為載體的，它把許多有關(guān)的設(shè)備集合在一起，包括：音視頻的技術(shù)、安全防范的技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信的技術(shù)、自動控制的技術(shù)、綜合布線的技術(shù)，構(gòu)建了比較豐富的住宅設(shè)施和家庭內(nèi)部管理系統(tǒng)，從而進一步地提高了家居的安全性、藝術(shù)性和便利性，更重要的是智能家居還能給用戶帶來一個即環(huán)保又節(jié)能的舒適環(huán)境。樹狀型和網(wǎng)狀型在等對等的網(wǎng)絡(luò)中，也存在一個PAN協(xié)調(diào)器，但是它起到的作用主要是發(fā)起網(wǎng)絡(luò)個組網(wǎng)，還有就是和星型不同的是，它也不需要轉(zhuǎn)發(fā)它的所有信息。星型網(wǎng)絡(luò)是由一個協(xié)調(diào)器周圍連接多個終端節(jié)點而組合成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過終端點的所有信息都通過協(xié)調(diào)器來轉(zhuǎn)發(fā)。 ZigBee它支持多種不同的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，典型的結(jié)構(gòu)有：星型，樹狀型，網(wǎng)狀型。還可以共享空中通道。（MAC）：它可以解決在局域網(wǎng)中如果一個信道被多個使用產(chǎn)生競爭時，如何分配好信道的使用權(quán)問題。868/915MHz物理層能運作在不同的頻帶上，在歐洲能運行在868MHz頻帶上，在美國能運行在915MHz頻帶上，該物理層不會受到其他標準的干擾，并且在運行的消耗上也比較低的。（PHY）： 物理層和868/915MHz物理層，兩個物理層存在著區(qū)別，他們的通頻不同。應(yīng)用層由應(yīng)用支持子層(APS)、ZigBee設(shè)備對象（ZOD）及廠商定義的應(yīng)用對象。反之，則將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給路由表下一節(jié)點[16]；（3）配置新的器件參數(shù)：網(wǎng)絡(luò)層可以給網(wǎng)絡(luò)配置合適的協(xié)議；（4）建立有效的PAN網(wǎng)絡(luò)；（5）接入或脫離PAN網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)層可以提供接入或脫離網(wǎng)絡(luò)的功能，如果此節(jié)點是協(xié)調(diào)器或者路由器的話，還能夠要求它的子節(jié)點從網(wǎng)絡(luò)中脫離；分配網(wǎng)絡(luò)地址：若本節(jié)點是協(xié)調(diào)器或者路由器的話，則接入該節(jié)點的子節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)地址就由網(wǎng)絡(luò)層控制；（6）發(fā)現(xiàn)相鄰節(jié)點：網(wǎng)絡(luò)層可以發(fā)現(xiàn)和維護網(wǎng)絡(luò)鄰居信息；（7）建立路由線路：網(wǎng)絡(luò)層能夠提供路由功能；（8）控制接收：網(wǎng)絡(luò)層可以控制著接收器的接收時間。 ZigBee堆?？蚣埽ＷCZigBee的介質(zhì)訪問控制層能平穩(wěn)正常的工作，而且還要為上面的應(yīng)用層提供合格的接口。（PHY）和控制層（MAC），以及ZigBee堆棧層：APL、NWK和安全服務(wù)提供層。ZigBee/：物理層PHY和介質(zhì)訪問控制子層MAC，ZigBee聯(lián)盟在它的基礎(chǔ)上定義了網(wǎng)絡(luò)層NWK和應(yīng)用層APL這兩層。（7）免執(zhí)照頻段。（6）比較高的容量。ZigBee響應(yīng)的速度比較快，一般的從睡眠轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)只需要短短的15ms，節(jié)點連接網(wǎng)絡(luò)需要30ms，進一步的節(jié)省了其電能。如果其能通過路由器和節(jié)點間通信接力，傳輸距離將可以達到更遠。（4）短距離。（3）低速率。通過大幅度的簡化協(xié)議，具體點就是不到Bluetooth的1/10，極大降低了其對通信控制器的要求，按照預(yù)測值來分析，用8051的8位微控制器進行計算，它的全功能主節(jié)點需要32Kb代碼，而其子功能節(jié)點少至4KB代碼，而且ZigBee免去協(xié)議專利費。這是ZigBee相比較藍牙和WiFi的優(yōu)勢所在。ZigBee和其他幾種短距離無線通信技術(shù)的比較如下圖21所示： 表21 ZigBee和其他幾種短距離無線通信技術(shù)的比較 ZigBee技術(shù) ZigBee的特點（1）低功耗。它有3種可供選擇的頻段，、868MHZ（歐洲）及915MHZ（美國），傳輸速率在10kbps到250kbps，有效的覆蓋范圍為10M~75M。消耗電能小，UWB不使用載波，只需要發(fā)出瞬間脈沖電波，并且在需要的時候才發(fā)送，所以消耗點能小。和藍牙相比，它的抗干擾能力強，傳輸速率高，最高可達到藍牙的100倍。通信速度在250Kbit到10Mbit之間。超寬帶（UWB）技術(shù)：它是一種不用載波，而采用時間間隔極端的脈沖進行通信的技術(shù)，也稱作脈沖無線電、時域或無載波通信。目前有SIR、FIR、UFIR等幾個協(xié)議版本，它的通信距離是從5cm~1m之間。所以它非常滿足那些移動辦公的用戶，此外由于它的發(fā)射信號功率低于100mw，比手機發(fā)射功率還低，所以選擇WiFi上網(wǎng)相對也是最安全最健康的。不過它的電波覆蓋范圍達到了100m左右，相對于藍牙技術(shù)略勝一籌。和藍牙技術(shù)一樣，不同的是，它的數(shù)據(jù)傳輸率最大可以達到54Mbit/s。最初的標準是藍牙 ，而后來已經(jīng)構(gòu)建到現(xiàn)在很多的藍牙技術(shù)設(shè)備中[7]。 ISM頻段，它傳輸?shù)乃俾蕿?Mpbs，傳輸?shù)木嚯x則為10米。迄今為止，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的短距離無線通信技術(shù)主要有以下幾種： 藍牙技術(shù)（Bluetooth Technology）：藍牙技術(shù)在1994年問世，在被大家所關(guān)注一些近距離的無線連接的技術(shù)中，它則是一個語音通信與無線數(shù)據(jù)開放性的全球典范，并且它以其低成本短距離的無線連接為基礎(chǔ)，可以為固定或者移動終端的設(shè)備帶來一些廉價接入的服務(wù)。（6）嵌入式系統(tǒng)由于自身限制沒有開發(fā)能力，用戶在它被設(shè)計完成后也不能對程序進行修改，所以嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境。（5）嵌入式系統(tǒng)是與應(yīng)用結(jié)合在一起的，更新?lián)Q代也是同時進行的。（4）高實時性。（3）系統(tǒng)簡單。嵌入式系統(tǒng)的個性化較強，它通常針對一項特殊的任務(wù)。它和windows的內(nèi)核簡直沒有可比性。從定義中我們總結(jié)了幾個嵌入式系統(tǒng)的重要特征：（1）內(nèi)核比較小。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)[15]，以適應(yīng)不同用戶的不同需求，發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w實施智能控制，這就是我們嵌入式系統(tǒng)所能做到的。 隨著醫(yī)療電子、智能家居、物流管理和電力控制等方面的不斷風靡，嵌入式系統(tǒng)利用自身積累的底蘊經(jīng)驗，重視和把握這個機會，想辦法在已經(jīng)成熟的平臺和產(chǎn)品基礎(chǔ)上與應(yīng)用傳感單元的結(jié)合，擴展物聯(lián)和感知的支持能力，發(fā)掘某種領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)很難給它下一個準確的定義，根據(jù)英國電氣工程師協(xié)會的定義，嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特殊要求的事先定義好的任務(wù)，而國內(nèi)認同的嵌入式系統(tǒng)是與應(yīng)用緊密結(jié)合的，它具有很強的專業(yè)性，必須結(jié)合實際系統(tǒng)特定需求進行合理的裁剪利用。第6章：實驗結(jié)論與展望：通過這次實驗的出理想的結(jié)論，從而總結(jié)出本課題研究的成果及不足，以及對以后研究的展望和憧憬。第5章: 智能家居的軟件設(shè)計與調(diào)試。第4章: 智能家居系統(tǒng)的硬件設(shè)計。第3章: 智能家居總體設(shè)計方案。第2章：ZigBee技術(shù)介紹。所以本論文結(jié)構(gòu)安排如下:第1章:緒論。由于基于GPRS技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸終端系統(tǒng)的設(shè)計，用戶可以使用標準的TCP / IP通信模式并利用互聯(lián)網(wǎng)格局和用戶計算機和手機直接進行數(shù)據(jù)交換，不必在乎的是如何傳輸數(shù)據(jù)的。例如，在網(wǎng)上買東西，遠程報警，緊急情況和其他新功能是基于現(xiàn)代社會的發(fā)展，人們越來越高的要求而設(shè)計的發(fā)展。同時還有好多的國家都相繼提出了不同的智能家居方案，例如，包括早期的新加坡模型的智能家居系統(tǒng)：安全報警，三表抄送，監(jiān)測，控制，家居智能布線箱，寬帶上網(wǎng)等。（3）ECHONET協(xié)會；該協(xié)會誕生于1997年，它是一個國際組織。（2）互聯(lián)網(wǎng)家庭聯(lián)盟；誕生于21世紀初期，主要的成員包括現(xiàn)在知名的松下，惠普微軟等公司。下面是比較主要的幾種：（1）首先介紹的是開放式服務(wù)網(wǎng)關(guān)組織，它誕生于1999年，好多國內(nèi)的知名供應(yīng)商都在里面。而且智能家居得網(wǎng)關(guān)還可以很好的接入到外部的網(wǎng)絡(luò)，使使用它的人即使出門在外的同時能對家庭內(nèi)部各個網(wǎng)絡(luò)進行方便、安全的管理。智能家居系統(tǒng)是為適應(yīng)當今社會家庭風格而慢慢轉(zhuǎn)變成一種多變化，多形式化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。此外，為了解決當前智能產(chǎn)品實用性差，使用復(fù)雜昂貴的缺陷，我國的技術(shù)創(chuàng)新也逐漸向國際先進水平靠攏，讓我們真正的享受舒服溫馨的的家庭生活，這是值得期待的未來。所以，用戶應(yīng)該根據(jù)自己的實際需求來選擇，而不是盲目的追求。據(jù)調(diào)查，在美國，有38%的家庭希望擁有家庭網(wǎng)絡(luò)。由于智能家居系統(tǒng)能夠給人們帶來方便，高效的生活方式，智能家居系統(tǒng)已經(jīng)和網(wǎng)