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數(shù)(shù)字中頻處理

  • FPGA技術(shù)在全數(shù)字化超聲診斷儀中的應(yīng)用研究

    數(shù)字超聲診斷設(shè)備在臨床診斷中應(yīng)用十分廣泛,研制全數(shù)字化的醫(yī)療儀器已成為趨勢。盡管很多超聲成像儀器設(shè)計制造中使用了數(shù)字化技術(shù),但是我們可以說現(xiàn)代VLSI 和EDA 技術(shù)在其中并沒有得到充分有效的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展,PLD 在很多與B 型超聲成像或多普勒超聲成像有關(guān)的領(lǐng)域都得到了較好的應(yīng)用,例如數(shù)字通信和相控雷達領(lǐng)域。 在研究現(xiàn)代超聲成像原理的基礎(chǔ)上,我們首先介紹了常見的數(shù)字超聲成像儀器的基本結(jié)構(gòu)和模塊功能,同時也介紹了現(xiàn)代FPGA 和EDA 技術(shù)。隨后我們詳細(xì)分析討論了B 超中,全數(shù)字化波束合成器的關(guān)鍵技術(shù)和實現(xiàn)手段。我們設(shè)計實現(xiàn)了片內(nèi)高速異步FIFO 以降低采樣率,仿真結(jié)果表明資源使用合理且訪問時間很小。正交檢波方法既能給出灰度超聲成像所需要的回波的幅值信息,也能給出多普勒超聲成像所需要的回波的相移信息。我們設(shè)計實現(xiàn)了基于直接數(shù)字頻率合成原理的數(shù)控振蕩器,能夠給出一對幅值和相位較平衡的正交信號,且在FPGA 片內(nèi)實現(xiàn)方案簡單廉價。數(shù)控振蕩器輸出波形的頻率可動態(tài)控制且精度較高,對于隨著超聲在人體組織深度上的穿透衰減,導(dǎo)致回波中心頻率下移的聲學(xué)物理現(xiàn)象,可視作將回波接收機的中心頻率同步動態(tài)變化進行補償。 還設(shè)計實現(xiàn)了B 型數(shù)字超聲診斷儀前端發(fā)射波束聚焦和掃描控制子系統(tǒng)。在單片F(xiàn)PGA 芯片內(nèi)部設(shè)計實現(xiàn)了聚焦延時、脈寬和重復(fù)頻率可動態(tài)控制的發(fā)射驅(qū)動脈沖產(chǎn)生器、線掃控制、探頭激勵控制、功能碼存儲等功能模塊,功能仿真和時序分析結(jié)果表明該子系統(tǒng)為設(shè)計實現(xiàn)高速度、高精度、高集成度的全數(shù)字化超聲診斷設(shè)備打下了良好的基礎(chǔ),將加快其研發(fā)和制造進程,為生物醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)療設(shè)備和超聲診斷等方面帶來新思路。

    標(biāo)簽: FPGA 全數(shù)字 中的應(yīng)用 超聲診斷儀

    上傳時間: 2013-06-18

    上傳用戶:hfmm633

  • 無線擴頻集成電路開發(fā)中信道編解碼技術(shù)研究與FPGA實現(xiàn)

    本論文主要對無線擴頻集成電路設(shè)計中的信道編解碼算法進行研究并對其FPGA實現(xiàn)思路和方法進行相關(guān)研究。 近年來無線局域網(wǎng)IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)建議物理層采用無線擴頻技術(shù),所以開發(fā)一套擴頻通信芯片具有重大的現(xiàn)實意義。無線擴頻通信系統(tǒng)與常規(guī)通信相比,具有很強的抗干擾能力,并具有信息蔭蔽、多址保密通信等特點。無線信道的特性較復(fù)雜,因此在無線擴頻集成電路設(shè)計中,加入信道編碼是提高芯片穩(wěn)定性的重要方法。 在了解擴頻通信基本原理的基礎(chǔ)上,本文提出了“串聯(lián)級聯(lián)碼+兩次交織”的信道編碼方案。串聯(lián)的級聯(lián)碼由外碼——(15,9,4)里德-所羅門(Reed-Solomon)碼,和內(nèi)碼-(2,1,3)卷積碼構(gòu)成,交織則采用交織深度為4的塊交織。重點對RS碼的時域迭代譯碼算法和卷積碼的維特比譯碼算法進行了詳細(xì)的討論,并完成信道編譯碼方案的性能仿真及用FPGA實現(xiàn)的方法。 計算機仿真的結(jié)果表明,采用此信道編碼方案可以較好的改善現(xiàn)有仿真系統(tǒng)的誤符號率。 本論文的內(nèi)容安排如下:第一章介紹了無線擴頻通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)以及國內(nèi)外開發(fā)擴頻通信芯片的現(xiàn)狀,并給出了本論文的研究內(nèi)容和安排。第二章主要介紹了擴頻通信的基本原理,主要包括擴頻通信的定義、理論基礎(chǔ)和分類,直接序列擴頻通信方式的數(shù)學(xué)模型。第三章介紹了基本的信道編碼原理,信道編碼的分類和各自的特點。第四章給出了本課題選擇的信道編碼方案——“串聯(lián)級聯(lián)碼+兩次交織”,詳細(xì)討論了方案中里德-所羅門(Reed-Solomon)碼和卷積碼的基本原理、編碼算法和譯碼算法。最后給出編碼方案的實際參數(shù)。第五章對第四章提出的編碼方案進行了性能仿真。第六章結(jié)合項目實際,討論了FPGA開發(fā)基帶擴頻通信系統(tǒng)的設(shè)計思路和方法。首先對FPGA開發(fā)流程以及實際開發(fā)的工具進行了簡要的介紹,然后給出了擴頻通信系統(tǒng)的總體設(shè)計。對發(fā)射和接收子系統(tǒng)中信道編碼、解碼等相關(guān)功能模塊的實現(xiàn)原理和方法進行分析。第七章對論文的工作進行總結(jié)。

    標(biāo)簽: FPGA 無線擴頻 信道編解 技術(shù)研究

    上傳時間: 2013-07-07

    上傳用戶:時代電子小智

  • OFDM系統(tǒng)中信道編碼的FPGA實現(xiàn)及降低峰均比的研究

    低壓電力線通信(PLC)具有網(wǎng)絡(luò)分布廣、無需重新布線和維護方便等優(yōu)點。近年來,低壓電力線通信被看成是解決信息高速公路“最后一英里”問題的一種方案,在國內(nèi)外掀起了一個新的研究熱潮。電力線信道中不僅存在多徑干擾和子信道衰落,而且還存在開關(guān)噪聲和窄帶噪聲,因此在電力線通信系統(tǒng)中,信道編碼是不可或缺的重要組成部分。 本文著重研究了在FPGA上實現(xiàn)OFDM系統(tǒng)中的信道編解碼方案。其中編碼端由卷積碼編碼器和交織器組成,解碼端由Viterbi譯碼器和解交織器組成,同時為了與PC機進行通信,還在FPGA上做了一個RS232串行接口模塊,以上所有的模塊均采用硬件描述語言VerilogHDL編寫。另外,峰值平均功率比(PAR)較大是OFDM系統(tǒng)所面臨的一個重要問題,必須要考慮如何降低大峰值功率信號出現(xiàn)的概率。本文重點研究了三種降低PAR的方法:即信號預(yù)畸變技術(shù)、信號非畸變技術(shù)和編碼技術(shù)。這三種方法各有優(yōu)缺點,但是迄今為止還沒有一種好方法能夠徹底地解決OFDM系統(tǒng)中較高PAR的弊病。本論文內(nèi)容安排如下:第一章介紹了課題的背景,可編程器件和OFDM技術(shù)的發(fā)展歷程。第二章詳細(xì)介紹了OFDM的原理以及實現(xiàn)OFDM所采用的一些技術(shù)細(xì)節(jié)。第三章詳細(xì)介紹了本課題中信道編碼的方案,包括信道編碼的基本原理,組成結(jié)構(gòu)以及方案中采用的卷積碼和交織的原理及設(shè)計。第四章詳細(xì)討論了編碼方案如何在FPGA上實現(xiàn),包括可編程邏輯器件FPGA/CPLD的結(jié)構(gòu)特點,開發(fā)流程,以及串口通信接口、編解碼器的FPGA設(shè)計。第五章詳細(xì)介紹了如何降低OFDM系統(tǒng)中的峰值平均功率比。最后,在第六章總結(jié)全文,并對課題中需要進一步完善的方面進行了探討。

    標(biāo)簽: OFDM FPGA 信道編碼

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:520

  • MIMO-GMC系統(tǒng)中Turbo譯碼器的設(shè)計及FPGA實現(xiàn)

    Turbo碼是一類并行級聯(lián)的系統(tǒng)卷積碼,它是在綜合級聯(lián)碼、最大后驗概率(MAP)譯碼、軟輸入軟輸出及迭代譯碼等理論基礎(chǔ)上的一種創(chuàng)新。Turbo碼的基本原理是通過對編碼器結(jié)構(gòu)的巧妙設(shè)計,多個子碼通過交織器隔離進行并行級聯(lián)編碼輸出,增大了碼距。譯碼器則以類似內(nèi)燃機引擎廢氣反復(fù)利用的機理進行迭代譯碼以反復(fù)利用有效信息流,從而獲得卓越的糾錯能力。計算機仿真表明,Turbo碼不但在加性高斯噪聲信道下性能優(yōu)越,而且具有很強的抗衰落、抗干擾能力,當(dāng)交織長度足夠長時,其糾錯性能接近香農(nóng)極限。 FPGA(FieldProgrammableGateArray),即現(xiàn)場可編程門陣列,是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。FPGA技術(shù)具有大規(guī)模、高集成度、高可靠性、設(shè)計周期短、投資小、靈活性強等優(yōu)點,逐步成為復(fù)雜數(shù)字硬件電路設(shè)計的理想選擇。 本論文以東南大學(xué)移動通信實驗室B3G課題組提出的“支持多天線的廣義多載波無線傳輸技術(shù)”(MIMO-GMC)為背景,分析了Turbo譯碼算法,并針對MIMO-GMC系統(tǒng)的迭代接收機中所采用的外信息保留和聯(lián)合檢測譯碼迭代的特點,完成了采用滑動窗Log-MAP算法的軟輸入、軟輸出的Turbo譯碼器的設(shè)計。整個譯碼器模塊的設(shè)計采用Verilog語言描述,并在VirtexⅡPro系列FPGA芯片上實現(xiàn)。

    標(biāo)簽: MIMO-GMC Turbo FPGA

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:shanml

  • 開關(guān)電源中磁性元器件

    趙修科老師的《開關(guān)電源中磁性元器件》,非常好,希望對大家有幫助

    標(biāo)簽: 開關(guān)電源 磁性元器件

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:lwwhust

  • 中穎單片機SH88F516例程

    中穎單片機各個功能模塊的例程,能夠幫助朋友了解SINOWEALTH的單片機。

    標(biāo)簽: F516 516 88F SH

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:zhengjian

  • ARM及在Linux在高精度測溫系統(tǒng)中的應(yīng)用

    溫度的測量在工業(yè)領(lǐng)域最為常見,隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,對現(xiàn)場溫度的測量也由過去的模擬刻度溫度計、指針溫度計向數(shù)字顯示的智能溫度計發(fā)展,而且,對測量的精度要求也越來越高。目前,盡管市場上也有高精度的溫度測量儀,但一般價格都很昂貴。傳統(tǒng)的8位單片機已經(jīng)越來越不能適應(yīng)日漸復(fù)雜的應(yīng)用需求。友好的交互界面、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能、智能化的軟件、高效的數(shù)據(jù)處理幾乎成了智能化系統(tǒng)的共同需求。隨著嵌入式系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,這種應(yīng)用系統(tǒng)正逐步取代傳統(tǒng)的以PC為中心的應(yīng)用,成為未來智能化儀表中的主力軍。本文立足于設(shè)計一種通用性強的測溫系統(tǒng),可以在軟硬件兩方面適應(yīng)多種測溫元件,為系統(tǒng)日后升級帶來方便。 本論文以對通用Linux操作系統(tǒng)在32位ARM微處理器上進行移植并對其實時性進行了改造。研制了鉑熱電阻高精度溫度監(jiān)測系統(tǒng),闡述了其具體技術(shù)指標(biāo)及相關(guān)實現(xiàn)方法。系統(tǒng)以S3C2410為硬件核心,開發(fā)了主板及數(shù)據(jù)采集調(diào)理電路。構(gòu)建了以微處理器S3C2410、閃存FLASH、存儲器SRAM、A/D、鍵盤、顯示器為一體的溫度監(jiān)測的硬件平臺。在此硬件平臺上嵌入RT—Linux嵌入式實時操作系統(tǒng),構(gòu)建系統(tǒng)的多任務(wù)管理,最終完成了本課題的設(shè)計開發(fā)。

    標(biāo)簽: Linux ARM 高精度 測溫系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-06-07

    上傳用戶:ghostparker

  • 基于ARMLinux的多道脈沖幅度分析器數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計

    隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,各種智能核儀器逐步走向自動化、智能化、數(shù)字化和便攜式的方向發(fā)展。針對傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器體積大,人機交互不友好,不方便現(xiàn)場分析等的缺陷[5]。新型的高速、集成度高、界面友好的多道脈沖幅度分析器的陸續(xù)出現(xiàn)填補了這一缺點。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展,以ARM為核的處理器技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,相比較單片機而言,它的主頻高、運算速度快,可以滿足多道脈沖幅度分析器的苛刻的時間上的要求。而且ARM處理器功耗小,適合于功耗要求比較苛刻的地方,這些方面的特點正好滿足了便攜式多道脈沖幅度分析器野外勘察的要求。同時,由于以ARM為核的處理器具有豐富的外設(shè)資源,這樣就簡化了外設(shè)電路及芯片的使用,降低了功耗并增強了產(chǎn)品的信賴性。另外,ARM芯片可以方便的移植操作系統(tǒng),為多道脈沖幅度分析器多任務(wù)的管理和并行的處理,甚至硬實時功能的實現(xiàn)提供了前提。而且在ARM平臺使用嵌入式linux操作系統(tǒng)使多道脈沖幅度分析器的軟件易于升級。 智能化和小型化是多道脈沖幅度分析器的發(fā)展趨勢。智能化要求系統(tǒng)的自動化程度高、操作簡便、容錯性好。智能化除了需要控制軟件外,還需要軟件命令的執(zhí)行者即硬件控制電路來實現(xiàn)相應(yīng)的控制邏輯,兩者的結(jié)合才能真正的實現(xiàn)智能化。小型化要求系統(tǒng)的體積小、功耗小、便于攜帶;小型化除了要求采用微功耗的器件,還要求電路板的尺寸盡量的小且所用元件盡量的少,但小型化的同時必須保持系統(tǒng)的智能化,即不能減少智能化所要求的復(fù)雜的邏輯和時序的控制功能。為此采用高集成度的ARM芯片實現(xiàn)控制電路能滿意地同時滿足智能化和小型化的要求。在研制的多道脈沖幅度分析器中,幾乎所有的控制都可以用控制芯片來實現(xiàn),如閾值設(shè)定、自動穩(wěn)譜以及多道數(shù)據(jù)采集,在節(jié)省了元件的數(shù)目和電路板的尺寸的同時仍能保持系統(tǒng)的智能化程度。 Linux內(nèi)核精簡而高效,可修改性強,支持多種體系結(jié)構(gòu)的處理器等,使得它是一個非常適合于嵌入式開發(fā)和應(yīng)用的操作系統(tǒng)。嵌入式Linux可以運行的硬件平臺十分廣泛,從x86、MIPS、POWERPC到ARM,以及其他許多硬件體系結(jié)構(gòu)。目前在世界范圍內(nèi),ARM體系結(jié)構(gòu)的SOC逐漸占領(lǐng)32位嵌入式微處理器市場,ARM處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域,例如:工業(yè)控制,無線通訊,網(wǎng)絡(luò),消費類電子,成像等。 本課題采用三星公司生產(chǎn)的ARM(Advanced RISC Machines,先進精簡指令集機器)芯片S3C2410A設(shè)計并研制了一種便攜式的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計方案。利用ARM芯片豐富的外設(shè)資源對傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器進行改進和簡化。系統(tǒng)由前端探測器系統(tǒng),以及由線性脈沖放大器、甄別電路、控制電路、采樣保持電路組成的前置電路,中央處理器模塊,顯示模塊,用戶交互模塊,存儲模塊,網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊等多個模塊組成。本設(shè)計基于ARM9芯片S3C2410,并在此平臺上移植了嵌入式linux操作系統(tǒng)來進行任務(wù)的調(diào)度和處理等。 電路板核心板部分設(shè)計采用6層PCB板結(jié)構(gòu),這樣增加了系統(tǒng)可靠性,提高了電磁兼容的穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是多道脈沖幅度分析器的核心,A/D轉(zhuǎn)換直接使用了S3C2410內(nèi)置的ADC(Analog to Digital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換器),在2.5 MHz的轉(zhuǎn)換時鐘下最大轉(zhuǎn)換速度500 KSPS(Kilo-Samples per second,千采樣點每秒),滿足了系統(tǒng)最低轉(zhuǎn)換時間≤5 μs的要求,并且控制簡單,簡化了外部接口電路。由于SD(Secure Digital Card,安全數(shù)碼卡)卡存儲容量大、攜帶方便、成本低等優(yōu)點,所以設(shè)計中采用其作為外部的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備,其驅(qū)動部分采用SD卡軟件包,為開發(fā)帶來了方便。本設(shè)計采用640*480的6.4寸LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示)屏作為人機交互的顯示部分,并且通過Qt/Embedded為系統(tǒng)提供圖形用戶界面的應(yīng)用框架和窗口系統(tǒng)。其中包括了波形顯示部分和用戶菜單設(shè)置部分,這樣方便了用戶操作。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取方面是基于SQLite嵌入式小型數(shù)據(jù)庫而進行的。為了方便數(shù)據(jù)向上位機的傳輸,系統(tǒng)設(shè)計中采用XML(Extensible Markup Language,可擴展標(biāo)記語言)格式來組織傳輸?shù)臄?shù)據(jù),通過基于TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)協(xié)議的Linux下Socket套接字編程,來進行與上位機或PC(Personal Computer,個人計算機或桌面機)等的連接和數(shù)據(jù)傳輸。

    標(biāo)簽: ARMLinux 多道 分析器 脈沖幅度

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:tzl1975

  • 基于ARMLinux與GPRS的GPS監(jiān)控終端的研究與實現(xiàn)

    嵌入式技術(shù)與GPRS、GPS的結(jié)合實現(xiàn)了許多傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)終端通過遠程聯(lián)網(wǎng)進行無線監(jiān)控,如車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)現(xiàn)場環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)、航標(biāo)定位監(jiān)控系統(tǒng)等等。此類系統(tǒng)的終端具有以下特點:一是監(jiān)控終端自身是智能設(shè)備:二是監(jiān)控終端需要將GPS測量的位置報告給監(jiān)控中心;三是監(jiān)控終端本身無法通過網(wǎng)線接入互聯(lián)網(wǎng)而需要采用GPRS無線通信技術(shù)接入互聯(lián)網(wǎng)。 本論文主要研究GPS無線監(jiān)控系統(tǒng)中的無線監(jiān)控終端部分的理論與實現(xiàn)技術(shù)。利用現(xiàn)有成熟的無線網(wǎng)GPRS通信技術(shù),采用嵌入式處理器ARM的無線監(jiān)控終端,并給出軟硬件實現(xiàn)方案。系統(tǒng)主要完成GPS數(shù)據(jù)采集和GPRS無線數(shù)據(jù)收發(fā),主要包括四個部分:第一,PPP撥號程序pppd和chat的移植;第二,撥號腳本的修改與配置;第三,多進程技術(shù)實現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)的串口讀取;第四,通過socket套接字編程實現(xiàn)監(jiān)控終端和監(jiān)控中心無線收發(fā)數(shù)據(jù)。 本設(shè)計是基于RedHatLinux9.0操作系統(tǒng)和立宇泰公司的ARMSYS2410開發(fā)平臺下完成的,軟件部分全部用Linux C語言實現(xiàn)。本文以理論聯(lián)系實際,給出了一個監(jiān)控終端的具體實現(xiàn)方案,并在實驗室內(nèi)使用服務(wù)器監(jiān)控程序進行完整的系統(tǒng)設(shè)計與初步仿真實現(xiàn)。

    標(biāo)簽: ARMLinux GPRS GPS 監(jiān)控終端

    上傳時間: 2013-07-06

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  • 基于ARM的IC卡機房管理終端設(shè)計

    目前,許多高校在機房管理上使用了IC 卡,其中少數(shù)機房是使用接觸式IC卡,眾所周知,接觸式IC 卡在可靠性、易用性、安全性、高抗干擾性和工作距離方面不及非接觸式IC 卡,因此很多接觸式IC 卡基本已被非接觸式IC 卡取代。 經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn),使用IC 卡的機房管理系統(tǒng)的基本工作方式是每個機房中配置了1個IC 卡讀寫終端和1 臺監(jiān)控機。IC 卡讀卡終端只是一個普通的讀卡器,只負(fù)責(zé)讀取卡內(nèi)信息,并通過串口等通信方式將IC 卡信息傳輸給監(jiān)控機,讀卡終端本身沒有信息存儲功能,實際的計費管理完全是通過監(jiān)控計算機控制,監(jiān)控計算機向中心服務(wù)器端定時或?qū)崟r傳輸刷卡信息。由于整個系統(tǒng)要占用一臺微機,而且中間的信息傳遞、計費環(huán)節(jié)都要由它來完成,不僅浪費資源,而且也增加了安全隱患。在這種工作模式下,會出現(xiàn)一些問題和漏洞: 1) 可靠性不高由于讀卡設(shè)備與監(jiān)控計算機之間的信息傳輸只是暫時保存在監(jiān)控計算機中,如果監(jiān)控計算機遭到病毒襲擊或者出現(xiàn)硬件故障,將出現(xiàn)無法挽回的后果。而且由于學(xué)生信息都保存在監(jiān)控計算機中,因此存在著人為偽造、篡改和徇私舞弊行為的極大可能。 2) IC卡的特點未完全體現(xiàn)IC卡除了能標(biāo)識身份外,還有電子錢包功能,能對其進行充值和扣款,但是上述方法基本上IC卡只用做標(biāo)識身份,實際的每次扣款,都是由監(jiān)控計算機和中心服務(wù)器來完成,基本與讀卡設(shè)備無關(guān)。 3) 不方便學(xué)生上機和收費管理學(xué)生每次上機刷卡,都要由監(jiān)控計算機連接中心服務(wù)器端,由中心服務(wù)器端讀出學(xué)生信息,進行核對,而且對學(xué)生的扣款需要額外的計算機軟件來進行計時和計費處理,顯得比較繁瑣。 鑒于以上問題,為提高機房管理效率,降低工作強度,并及時處理機房發(fā)生的故障,采用機房計費管理系統(tǒng)勢在必行。如果能在讀卡終端設(shè)備中完成計費的大部分功能,并且增加存儲功能,這樣就可以減少監(jiān)控計算機的負(fù)擔(dān),甚至讀卡終端設(shè)備可以直接與中心服務(wù)器通信,不僅能增加系統(tǒng)的可靠性和安全性而且還充分利用了IC 卡的功能,還降低了財務(wù)統(tǒng)計和計算帶來的麻煩。 目前已經(jīng)應(yīng)用于機房管理的解決方案主要有3種方式,即:軟硬件結(jié)合控制方式、帳號方式和門禁方式。鑒于設(shè)計要求,并且考慮到安全、可靠、簡單等因素,如果在軟硬件結(jié)合控制方式中,把更多的任務(wù)交由讀卡終端,比如由讀卡終端來存儲數(shù)據(jù)、計費管理,同時如果讀卡終端能實現(xiàn)TCP/IP 通信,那么監(jiān)控計算機的任務(wù)就大大降低,甚至可以由讀卡終端直接與中心服務(wù)器通信。就減少了一些不必要的麻煩和安全風(fēng)險。本論文的設(shè)計就是基于這一點來進行的。 本系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠,實時性要好,另外考慮到性價比等因素,綜合考慮選擇將μC/OS-II 操作系統(tǒng)移植到ARM7 上作為開發(fā)平臺。在此平臺基礎(chǔ)上,考慮到TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與要采用的硬件的性能以及實現(xiàn)的成本有關(guān)。從解決這一技術(shù)問題出發(fā),結(jié)合本論文研究的應(yīng)用對象,決定使用嵌入式操作系統(tǒng),此種方案可以描述為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧+嵌入式操作系統(tǒng)+微控制器。 本文介紹了一種基于ARM7的IC 卡機房管理終端的設(shè)計方案。該系統(tǒng)在ARM7的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植和TCP/IP協(xié)議棧的嵌入,能夠正確讀寫IC 卡信息,增加了SD 卡存儲功能,完成計費操作,實現(xiàn)液晶顯示功能,能夠通過以太網(wǎng)或串口直接與服務(wù)器通信。 本文詳細(xì)介紹了整個機房管理系統(tǒng)終端的硬軟件設(shè)計,給出了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ在ARM7 處理器上的詳細(xì)移植過程,介紹了一種TCP/IP協(xié)議棧和基于套接字的編程方法,同時也提供了一種多卡操作的防沖突機制。 同目前大多數(shù)機房管理系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)有如下特點: 1) 由于使用了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,提高了系統(tǒng)的實時性和反應(yīng)時間,任務(wù)管理和調(diào)度更加方便有效。 2) 由讀卡終端來進行計費操作,降低了服務(wù)器端的工作壓力,同時降低了安全風(fēng)險。 3) 增加了數(shù)據(jù)存儲功能,提高了系統(tǒng)的可靠性,有利于數(shù)據(jù)的查詢和故障的恢復(fù)。 4) 增加了對無效卡、注銷卡和欠費卡的判斷與處理,對惡意操作或者有意或者無意的逃費操作采取了積極有效的措施。 5) 以太網(wǎng)通信克服了以往串口通信的傳輸距離短、傳輸速率慢等缺點,使得通信更加方便、高效,并且可以進行遠距離傳輸和控制。

    標(biāo)簽: ARM IC卡 機房管理 終端設(shè)計

    上傳時間: 2013-07-09

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