第一篇：基于嵌入式Linux的磁場測量系統(tǒng)解讀

基于嵌入式Linux的磁場測量系統(tǒng) 引言

隨著科技的發(fā)展，嵌入式操作系統(tǒng)在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，目前已成為產(chǎn)品技術(shù)水平的標志之一。其中Linux因為其擁有開放性、多用戶、多任務(wù)、良好的用戶界面、豐富的網(wǎng)絡(luò)功能、可靠的系統(tǒng)安全和良好的可移植等特性被廣泛的應(yīng)用到儀器測量設(shè)備中。

傳統(tǒng)的磁場測量設(shè)備(持斯拉計、高斯計)普遍存在精度低(典型測量精度為1．5％)、操作不便等缺點。本文提出一種基于嵌入式Linux的中頻磁場測量系統(tǒng)，它不但可以滿足當前磁場測量數(shù)據(jù)采集的需要，還因為其嵌入了操作系統(tǒng)Linux，使具有可靠性好、升級方便的特點，既提高了磁場測量的準確性，又為儀器的功能升級帶來便利?？蓱?yīng)用于實驗室儀器，醫(yī)療儀器，姿態(tài)控制，安全檢測等需磁場檢測的領(lǐng)域。磁場測量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

磁場測量系統(tǒng)在硬件結(jié)構(gòu)上采用ARM9作為控制器，與信號放大、整流濾波、程控放大等硬件構(gòu)成了整個磁場測量系統(tǒng)。而且，測量系統(tǒng)還搭配了USB、RS232、以太網(wǎng)通信接口，系統(tǒng)通訊能力強，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連網(wǎng)功能。其硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

·ARM9嵌入式處理器采用三星公司的$3C2410。S3C2410是基于ARM920T內(nèi)核的16／32位RISC嵌入式微處理器，主要面向手持設(shè)備以及高性價比，低功耗的應(yīng)用。它采用5級流水線和全性能的MMU，同時該芯片集成了大量的功能擴展單元，例如LCD控制器、I2C總線、觸摸屏接口、USB接口等。強大的芯片功能簡化了系統(tǒng)設(shè)計，不但縮小了系統(tǒng)體積，而且提高了系統(tǒng)的可靠性。

·USB、RS232和以太網(wǎng)接口可為系統(tǒng)提供不同的通信方式，適合不同測量環(huán)境和條件，以太網(wǎng)接口還可實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)功能。

·在磁場測量系統(tǒng)中，可使用觸摸屏簡便地對系統(tǒng)進行控制，實現(xiàn)不同顯示方式切換、參數(shù)設(shè)置和測量數(shù)據(jù)保存等功能。

·磁場測量電壓信號部分，由磁場傳感器得到微弱的電壓信號，經(jīng)放大整流等措施后輸入控制系統(tǒng)。

·報警輸出可實現(xiàn)用戶自設(shè)定報警的上下限值，方便用戶測量現(xiàn)場的監(jiān)控。磁場測量系統(tǒng)前端信號處理模塊

磁場測量系統(tǒng)前端傳感器采用的測量方法為電磁感應(yīng)法。電磁感應(yīng)法是將測量線圈置入交變磁場中，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律在線圈的引線間會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并且感應(yīng)電動勢的大小與穿過線圈的磁通量的大小成正比。感應(yīng)電動勢e為：

測量系統(tǒng)前端信號處理模塊的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

(1)為了實現(xiàn)多路磁場傳感器的信號輸入，設(shè)計中采用片選芯片74HCl5進行通道的選擇。通過對74HCl53控制端S0，Sl輸入不同的數(shù)據(jù)組合(00，1O，0l，11)，輸出端lY和2Y就可實現(xiàn)不同輸入通道的選擇。

(2)在整個系統(tǒng)的電路設(shè)計中，前置放大電路的主要作用是將傳感器輸出的、和磁場強度成正比的微弱電壓信號放大。根據(jù)其要求，設(shè)計的前置放大電路采用了差動放大的方式，電路如圖3所示。它具有高共模抑制比、輸入阻抗高、輸出阻抗低、失調(diào)小、溫漂小、線性好等優(yōu)點。

(3)磁場測量系統(tǒng)對不同的測量對象進行測量時，磁場傳感器的感應(yīng)強度都會不同。要實現(xiàn)不同測量對象自適應(yīng)量程的切換，必須設(shè)計一個放大倍數(shù)可調(diào)的模塊，而且放大倍數(shù)的范圍應(yīng)較廣?，F(xiàn)采用BURR-BROWN公司的PGA202／203程控儀表放大器，該芯片無需外圍芯片，而且PGA202與PGA203經(jīng)級聯(lián)可組成從l~8000倍的16種程控增益。放大范圍可滿足系統(tǒng)的需要。

(4)因磁場檢測時會受到環(huán)境中其它外部磁場的干擾而輸出偏移電壓，所以在電路設(shè)計中設(shè)有自動調(diào)零電路，在每次儀器使用前進行自動校準。實現(xiàn)方法是在輸入端增加一個開關(guān)，校準時輸入直接接地，測量時輸入接傳感器。主控制器將接地時的輸出記錄在數(shù)據(jù)區(qū)中，并將此輸出作為零點而實現(xiàn)自動調(diào)零。

(5)該儀器檢測的是交變磁場，所以對磁場的頻率檢測是必需的。實現(xiàn)方法是將磁場檢測信號通過一個過零比較器變成方波，方波經(jīng)過二極管將正電壓部分送至單片機的輸入捕捉引腳進行頻率檢測。

第二篇：基于嵌入式Linux的磁場測量系統(tǒng)的設(shè)計解讀

基于嵌入式Linux的磁場測量系統(tǒng)的設(shè)計

摘要：實現(xiàn)了一種全集成可變帶寬中頻寬帶低通濾波器，討論分析了跨導(dǎo)放大器-電容(OTA—C)連續(xù)時間型濾波器的結(jié)構(gòu)、設(shè)計和具體實現(xiàn)，使用外部可編程電路對所設(shè)計濾波器帶寬進行控制，并利用ADS軟件進行電路設(shè)計和仿真驗證。仿真結(jié)果表明，該濾波器帶寬的可調(diào)范圍為1～26 MHz，阻帶抑制率大于35 dB，帶內(nèi)波紋小于0．5 dB，采用1．8 V電源，TSMC 0．18μm CMOS工藝庫仿真，功耗小于21 mW，頻響曲線接近理想狀態(tài)。關(guān)鍵詞：Butte 1 引言

隨著科技的發(fā)展，嵌入式操作系統(tǒng)在越來越多的領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，目前已成為產(chǎn)品技術(shù)水平的標志之一。其中Linux因為其擁有開放性、多用戶、多任務(wù)、良好的用戶界面、豐富的網(wǎng)絡(luò)功能、可靠的系統(tǒng)安全和良好的可移植等特性被廣泛的應(yīng)用到儀器測量設(shè)備中。

傳 統(tǒng)的磁場測量設(shè)備(持斯拉計、高斯計)普遍存在精度低(典型測量精度為1．5％)、操作不便等缺點。本文提出一種基于嵌入式Linux的中頻磁場測量系 統(tǒng)，它不但可以滿足當前磁場測量數(shù)據(jù)采集的需要，還因為其嵌入了操作系統(tǒng)Linux，使具有可靠性好、升級方便的特點，既提高了磁場測量的準確性，又為儀 器的功能升級帶來便利?？蓱?yīng)用于實驗室儀器，醫(yī)療儀器，姿態(tài)控制，安全檢測等需磁場檢測的領(lǐng)域。2 磁場測量系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

磁場測量系統(tǒng)在硬件結(jié)構(gòu)上采用ARM9作為控制器，與信號放大、整流濾波、程控放大等硬件構(gòu)成了整個磁場測量系統(tǒng)。而且，測量系統(tǒng)還搭配了USB、RS232、以太網(wǎng)通信接口，系統(tǒng)通訊能力強，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連網(wǎng)功能。其硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

ARM9 嵌入式處理器采用三星公司的$3C2410。S3C2410是基于ARM920T內(nèi)核的16／32位RISC嵌入式微處理器，主要面向手持設(shè)備以及高性價 比，低功耗的應(yīng)用。它采用5級流水線和全性能的MMU，同時該芯片集成了大量的功能擴展單元，例如LCD控制器、I2C總線、觸摸屏接口、USB接口等。強大的芯片功能簡化了系統(tǒng)設(shè)計，不但縮小了系統(tǒng)體積，而且提高了系統(tǒng)的可靠性。

USB、RS232和以太網(wǎng)接口可為系統(tǒng)提供不同的通信方式，適合不同測量環(huán)境和條件，以太網(wǎng)接口還可實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)功能。

在磁場測量系統(tǒng)中，可使用觸摸屏簡便地對系統(tǒng)進行控制，實現(xiàn)不同顯示方式切換、參數(shù)設(shè)置和測量數(shù)據(jù)保存等功能。

磁場測量電壓信號部分，由磁場傳感器得到微弱的電壓信號，經(jīng)放大整流等措施后輸入控制系統(tǒng)。

報警輸出可實現(xiàn)用戶自設(shè)定報警的上下限值，方便用戶測量現(xiàn)場的監(jiān)控。磁場測量系統(tǒng)前端信號處理模塊

磁場測量系統(tǒng)前端傳感器采用的測量方法為電磁感應(yīng)法。電磁感應(yīng)法是將測量線圈置入交變磁場中，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律在線圈的引線間會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并且感應(yīng)電動勢的大小與穿過線圈的磁通量的大小成正比。感應(yīng)電動勢e為： 測量系統(tǒng)前端信號處理模塊的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

(1)為了實現(xiàn)多路磁場傳感器的信號輸入，設(shè)計中采用片選芯片74HCl5進行通道的選擇。通過對74HCl53控制端S0，Sl輸入不同的數(shù)據(jù)組合(00，1O，0l，11)，輸出端lY和2Y就可實現(xiàn)不同輸入通道的選擇。

(2)在整個系統(tǒng)的電路設(shè)計中，前置放大電路的主要作用是將傳感器輸出的、和磁場強度成正比的微弱電壓信號放大。根據(jù)其要求，設(shè)計的前置放大電路采用了差動放大的方式，電路如圖3所示。它具有高共模抑制比、輸入阻抗高、輸出阻抗低、失調(diào)小、溫漂小、線性好等優(yōu)點。

第三篇：嵌入式linu學(xué)習(xí)心得

嵌入式Linux學(xué)習(xí)心得

1、Linux命令

ls:查看目錄-l以列表方式查看;ls –l 與ll的功能一樣 pwd: 查看當前的目錄

cd:改變當前操作目錄cd /直接跳到根目錄 cd..回到上一級目錄 cat: 打印顯示當前文件的內(nèi)容信息

mkdir:創(chuàng)建目錄

fdisk: 查看硬盤分區(qū)信息，-l以列表方式查看

->代表是鏈接文件，類似window下的快捷方式。

cp: 復(fù)制命令,例子cp 文件名 /home/dir/

mv: 移動或改名，如mv sonf.confsonf.txt(改名)移動：mv sonf.conf / rm:刪除命令，如rm –f test.c;如刪除目錄rm –fr d

man:查看某個命令的幫助，man 命令

2、各系統(tǒng)目錄的功能

drw—r—w--:d代表是目錄，drw代表當前用戶的權(quán)限，r代表組用戶的權(quán)限，w代表其它用戶的權(quán)限。x代表有執(zhí)行權(quán)限。

/boot/gruff.conf: 啟動引導(dǎo)程序

/dev:brw—rw--:b代表是塊設(shè)備。Linux設(shè)備有三種，塊設(shè)備（b開頭）、字符設(shè)備(c開頭)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。had代表第一個硬盤，hdb代表第二個硬盤。Hdb2代表第二塊硬盤的第二個分區(qū)。3，67代表主設(shè)備為3，從設(shè)備為67./etc:存放的是系統(tǒng)的配置文件。Inittab文件存放不同啟動方式下必須啟動的進程。Inittab文件中有6個啟動level，wait中對應(yīng)著6個level的目錄，respawn代表當一個進程被意外終止了，但會自動啟動的進程，如守護進程。rc.d目錄中存放了一個rc.sysinit文件，里面存放系統(tǒng)初始化配置信息。/etc還有一個vsftpd里面存放tcp、ftp的配置。

/home : 用戶目錄，存放用戶的文件，/lib：存放庫文件，后綴為so的文件代表動態(tài)鏈接庫。

/lost+found：系統(tǒng)意外終止，存放一些可以找回的文件。

/mnt：掛載外部設(shè)備，如掛載光驅(qū)：mount –t /dev/cdrom/mnt/cdrom，如

果在雙系統(tǒng)中，要查看windows中D盤的文件，首先應(yīng)該將D盤的文件映射過來，mount –t /dev/hda2/mnt/windows/d

/opt:用戶安裝的應(yīng)用程序

/proc:是系統(tǒng)運行的映射，比較重要。里面的文件數(shù)字代表進程號。每個進程號目錄下包含進程的基本信息。還有其他信息，如cpuinfo等，內(nèi)核支持的文件系統(tǒng)filesystem等。系統(tǒng)支持的中斷interrupts，iomen代表內(nèi)存分配情況。ioport存放IO端口號。還有分區(qū)信息，modole信息，狀態(tài)信息，版本信息

對于Linux的設(shè)備驅(qū)動程序，有兩種加載模式，一種是直接加載進linux內(nèi)核，一種是以模塊的方式加載到內(nèi)核。

/sbin： 系統(tǒng)管理的一些工具。如poweroff關(guān)機工具。

/usr: 安裝系統(tǒng)時很多文件放在此目錄下面，包含一些更新等，include包含的頭文件，lib 是Linux的庫文件，src包含Linux2.4的內(nèi)核源碼

/var：存放是臨時變量

3、

第四篇：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計論文解讀

嵌入式系統(tǒng)設(shè)計論文

專

業(yè)：

電子信息工程（信號處理）

班

級：

姓

名：

指導(dǎo)教師：

評

分：

年

月 日

【摘要】

當今信息時代，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用無處不在，而ARM嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用市場份額約占75%。從嵌入式系統(tǒng)的基本概念入手，分別從ARM的定義、ARM微處理器、ARM開發(fā)工具及調(diào)試方法來介紹ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識。接著，討論了ARM嵌入式系統(tǒng)的實時性要求，介紹了目前市場上的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)（RTOS）。最后，概括了ARM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并預(yù)測ARM技術(shù)發(fā)展的前景。

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；ARM；微處理器；RTOS

目錄

1.引言......................................................................1 2.嵌入式系統(tǒng)................................................................1 2.1 2.2

...................................................1...................................................1 3.ARM嵌入式系統(tǒng)............................................................2 3.1 什么是ARM.........................................................2 3.2 ARM3.3 ARM3.4 ARM3.5 ARM

.............................................2.................................................3

.............................................3

...................................4 4.ARM嵌入式系統(tǒng)的實時性要求................................................5 4.1 嵌入式系統(tǒng)軟件需要RTOS

....................................5 4.2 RTOS...............................................................6 5.嵌入式系統(tǒng)的信息產(chǎn)業(yè)化發(fā)展.................................................6 5.1 ARM

.................................................6 5.2 嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展.................................................7 6......................................................................7 參考文獻.....................................................................8

1.引言

隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)的深入發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用無處不在。

ARM是目前公認的業(yè)界領(lǐng)先的32位嵌入式RISC（精簡指令計算機）微處理器。ARM技術(shù)日益成熟和不斷發(fā)展，正在逐步滲入到我們生活的各個方面。

本文從實際出發(fā)，首先介紹嵌入式系統(tǒng)的基本概念，隨之重點闡述了由ARM微處理器構(gòu)成的嵌入式系統(tǒng)（簡稱ARM嵌入式系統(tǒng)）的基礎(chǔ)知識，最后分析了ARM技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程及發(fā)展趨勢。.嵌入式系統(tǒng)

2.1

嵌入式系統(tǒng)的英文叫做Embedded System，是一種包括硬件和軟件的完整的計算機系統(tǒng)，但又跟通用計算機系統(tǒng)不同。嵌入式系統(tǒng)的定義是：“嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可剪裁，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積和功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)?！鼻度胧较到y(tǒng)所用的計算機是嵌入到被控對象中的專用微處理器，但是功能比通用計算機專門化，具有通用計算機所不能具備的針對某個方面特別設(shè)計的、合適的運算速度、高可靠性和較低比較成本的專用計算機系統(tǒng)。

2.2

嵌入式系統(tǒng)作為一類特殊的計算機系統(tǒng)，自底向上包含有3個部分，如圖1所示。

（1）硬件環(huán)境：是整個嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序運行的硬件平臺，硬件平臺包括嵌入式處理器和外圍設(shè)備。嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心，是控制、輔助系統(tǒng)運行的硬件單元。

（2）嵌入式操作系統(tǒng)：完成嵌入式應(yīng)用的任務(wù)調(diào)度和控制等核心功能。具有內(nèi)核較精簡、可配置、與高層應(yīng)用緊密關(guān)聯(lián)等特點。嵌入式操作系統(tǒng)具有相對 不變性。

（3）嵌入式應(yīng)用程序：運行于操作系統(tǒng)之上，利用操作系統(tǒng)提供的機制完成特定功能的嵌入式應(yīng)用。不同的系統(tǒng)需要設(shè)計不同的嵌入式應(yīng)用程序。.ARM嵌入式系統(tǒng)

3.1 什么是ARM

ARM是Advanced RISC Machines的縮寫，是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，該企業(yè)設(shè)計了大量廉價、高性能、低功耗的RISC

ARM技術(shù)有很好的性能和功效，其合作伙伴包括世界許多頂級的半導(dǎo)體公司。目前，共有30家半導(dǎo)體公司與ARM簽訂了硬件技術(shù)使用許可協(xié)議，其中包括Intel、IBM、LG半導(dǎo)體、NEC、SONY、PHILIPS和國家半導(dǎo)體這樣的大公司?？梢哉f，ARM不僅僅代表一個公司，代表了一類微處理器，代表了一種技術(shù)，還代表了一種新型的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。

3.2 ARM處理器核系列及應(yīng)用

ARM公司開發(fā)了一系列ARM處理器核。目前最新的系列已經(jīng)是ARM11了。ARM6及更早的系列已經(jīng)罕見了，ARM7以后的核也不是都獲得廣泛應(yīng)用。目前應(yīng)用最多的是ARM7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10系列、SecurCore系列、Intel的StrongARM、XScale

ARM7系列：包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、帶有高速緩存處理器宏單元的ARM720T和擴充了Iazelle 的ARM7EJ-S。該系列廣泛應(yīng)用于多媒體和嵌入式設(shè)備，包括Internet設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和調(diào)制解調(diào)器設(shè)備以及移動電話、PDA等無線設(shè)備。

ARM9系列：包括ARM9TDMI、ARM920T和帶有高速緩存處理器宏單元的ARM940T。該系列主要應(yīng)用于引擎管理、儀器儀表、安全系統(tǒng)、機頂盒、高端打印機、PDA、網(wǎng)絡(luò)電腦以及帶有MP3音頻和MPEG4視頻多媒體格式的智能電話

ARM9E系列：為綜合處理器，包括ARM926EJ-S、帶有高速緩存處理宏單元的ARM966E-S/ARM946E-S。該系列強化了數(shù)字信號處理功能，可應(yīng)用于需要DSP與微控制器結(jié)合使用的情況，將Thumb技術(shù)和DSP都擴展到ARM指令集中，并 具有EmbeddedICE-RT

ARM10系列：包括ARM1020E和ARM1020E微處理器核。其核心在于使用向量浮點（VFP）單元VFP10提供高性能的浮點解決方案，從而極大地提高了處理器的整型和浮點運算性能，為用戶界面的2D和3D圖形引擎應(yīng)用夯實基礎(chǔ)，SecurCore系列：包括SC100、SC110、SC200和SC210處理器核。該系列主要針對新興的安全市場，以一種全新的安全處理器設(shè)計為智能卡和其他安全IC開發(fā)提供獨特的32位系統(tǒng)設(shè)計，并具有特定的反偽造方法，從而有助于防止對

StrongARM系列：StrongARM處理器將Intel處理器技術(shù)和ARM體系結(jié)構(gòu)融

Xscale系列：提供全性能、高性價比和低功耗的解決方案，支持16位Thumb指令和DSP指令。

3.3 ARM微處理器的特點

采用RISC體系架構(gòu)的ARM微處理器一般有如下特點:（1）體積小、低功耗、低成本、高性能；

（2）支持Thumb(16位)/ARM（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件；

（3）大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快；（4）大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；（5）尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高；（6）指令長度固定。

3.4 ARM微處理器的指令結(jié)構(gòu)

ARM微處理器在較新的體系結(jié)構(gòu)中支持兩種指令集：ARM指令集和Thumb指令集。其中，ARM指令為32位的長度，Thumb指令為16位長度。Thumb指令集為ARM指令集的功能子集，但與等價的ARM代碼相比較，可節(jié)省30％-40％以上的存儲空間，同時具備32位代碼的所有優(yōu)點。

3.5 ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具及調(diào)試方法

ARM處理器產(chǎn)品作為一種高性能、低功耗的處理器產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。

ARM開發(fā)工具也因此得到發(fā)展，除ARM公司自己推出ARM集成開發(fā)工具外，還有一些公司也研發(fā)ARM開發(fā)工具。目前市場上有ARM SDT、ARM ADS、MULTI 2000、Hitools for ARM、Embest IDE for ARM五種集成開發(fā)環(huán)境。這些產(chǎn)品在國內(nèi)有相對較暢通的銷售渠道，用戶容易購買。前三種由國外廠商出品，歷史比較悠久，在全球范圍內(nèi)應(yīng)用較為廣泛，后兩種由國內(nèi)廠商推出，具有很高的性價比。

ARM應(yīng)用軟件的開發(fā)工具根據(jù)功能的不同，分別有編譯軟件、匯編軟件、鏈接軟件、調(diào)試軟件、嵌入式實時操作系統(tǒng)、函數(shù)庫、評估板、JTAG仿真器、在線仿真器等。

用戶選用ARM處理器開發(fā)嵌入式系統(tǒng)時，選擇合適的開發(fā)工具可以加快開發(fā)進度，節(jié)省開發(fā)成本。因此一套含有編輯軟件、編譯軟件、匯編軟件、鏈接軟件、調(diào)試軟件、工程管理及函數(shù)庫的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）一般來說是必不可少的，至于嵌入式實時操作系統(tǒng)、評估板等其他開發(fā)工具則可以根據(jù)應(yīng)用軟件規(guī)模和開發(fā)計劃選用。目前常見的調(diào)試方法有以下幾種。

（1）指令集模擬器。

部分集成開發(fā)環(huán)境提供了指令集模擬器，可方便用戶在PC機上完成一部分簡單的調(diào)試工作，但是由于指令集模擬器與真實的硬件環(huán)境相差很大，因此即使用戶使用指令集模擬器調(diào)試通過的程序也有可能無法在真實的硬件環(huán)境下運行，（2）駐留監(jiān)控軟件。

駐留監(jiān)控軟件（Resident Monitors）是一段運行在目標板上的程序，集成開發(fā)環(huán)境中的調(diào)試軟件通過以太網(wǎng)口、并行端口、串行端口等通訊端口與駐留監(jiān)控軟件進行交互，由調(diào)試軟件發(fā)布命令通知駐留監(jiān)控軟件控制程序的執(zhí)行、讀寫存儲器、讀寫寄存器、設(shè)置斷點等。

駐留監(jiān)控軟件是一種比較低廉有效的調(diào)試方式，不需要任何其他的硬件調(diào)試和仿真設(shè)備。ARM公司的Angel就是該類軟件，大部分嵌入式實時操作系統(tǒng)也是采用該類軟件進行調(diào)試，不同的是在嵌入式實時操作系統(tǒng)中，駐留監(jiān)控軟件是作為操作系統(tǒng)的一個任務(wù)存在的。

駐留監(jiān)控軟件的不便之處在于它對硬件設(shè)備的要求比較高，一般在硬件穩(wěn)定之后才能進行應(yīng)用軟件的開發(fā)，同時它占用目標板上的一部分資源，而且不能對 程序的全速運行進行完全仿真，所以對一些要求嚴格的情況不是很適合。

（3）JTAG仿真器。

JTAG仿真器也稱為JTAG調(diào)試器，是通過ARM芯片的JTAG邊界掃描口進行調(diào)試的設(shè)備。JTAG仿真器比較便宜，連接比較方便，通過現(xiàn)有的JTAG邊界掃描口與 ARM CPU 核通信，屬于完全非插入式(即不使用片上資源)調(diào)試，它無需目標存儲器，不占用目標系統(tǒng)的任何端口，而這些是駐留監(jiān)控軟件所必需的。另外，由于JTAG調(diào)試的目標程序是在目標板上執(zhí)行，仿真更接近于目標硬件，因此，許多接口問題，如高頻操作限制、AC和DC參數(shù)不匹配，電線長度的限制等被最小化了。使用集成開發(fā)環(huán)境配合JTAG仿真器進行開發(fā)是目前采用最多的一種調(diào)試方式。目前國際市場上較流行的兩種JTAG仿真器：EPI公司的JEENI和ARM公司的Multi-ICE。

（4）在線仿真器。

在線仿真器使用仿真頭完全取代目標板上的CPU，可以完全仿真ARM芯片的行為，提供更加深入的調(diào)試功能。但這類仿真器為了能夠全速仿真時鐘速度高于100MHz的處理器，通常必須采用極其復(fù)雜的設(shè)計和工藝，因而其價格比較昂貴。在線仿真器通常用在ARM的硬件開發(fā)中，在軟件的開發(fā)中較少使用，其價格高昂也是在線仿真器難以普及的因素。

另外國際市場上較流行的有兩種JTAG仿真器：EPI公司的JEENI和ARM公司的Multi-ICE。

4.ARM嵌入式系統(tǒng)的實時性要求

4.1 嵌入式系統(tǒng)軟件需要RTOS開發(fā)平臺

通用計算機具有完善的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序接口(API)，是計算機基本組成不可分離的一部分，應(yīng)用程序的開發(fā)以及完成后的軟件都在OS平臺上面運行，但一般不是實時的。嵌入式系統(tǒng)則不同，應(yīng)用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行；但是為了合理地調(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，這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質(zhì)量。

4.2 RTOS

RTOS是英文Real Time multi-tasking Operation System的縮寫，即實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。它是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開發(fā)平臺。目前在中國大多數(shù)嵌入式軟件開發(fā)還是基于處理器直接編寫，沒有采用商品化的RTOS，不能將系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件分開處理。RTOS最關(guān)鍵的部分是實時多任務(wù)內(nèi)核，它的基本功能包括任務(wù)管理、定時器管理、存儲器管理、資源管理、事件管理、系統(tǒng)管理、消息管理、隊列管理、旗語管理等，這些管理功能是通過內(nèi)核服務(wù)函數(shù)形式交給用戶調(diào)用的，也就是RTOS的API。RTOS的引入，對嵌入式軟件的標準化和加速知識創(chuàng)新是一個里程碑。

5.嵌入式系統(tǒng)的信息產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

5.1 ARM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

現(xiàn)在，嵌入式技術(shù)無處不在，ARM幾乎成為嵌入式技術(shù)的代名詞。作為一種16/32位高性能、低成本、低功耗的嵌入式RISC微處理器，ARM微處理器目前已經(jīng)成為應(yīng)用廣泛的嵌入式微處理器。ARM微處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域。

(1)工業(yè)控制領(lǐng)域：作為32位的RISC架構(gòu)，基于ARM核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場的大部分市場份額，同時也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴展，ARM控制器的低功耗、高性價比，向傳統(tǒng)的8位/16位微控制器提出了挑戰(zhàn)。

(2)無線通訊領(lǐng)域：目前已有超過85％的無線通訊設(shè)備采用了ARM技術(shù)，ARM以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固

(3)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用ARM技術(shù)的ADSL芯片正逐步獲得競爭優(yōu)勢。此外，ARM在語音及視頻處理上進行了優(yōu)化，并獲得廣泛支持，也對DSP的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。

(4)消費類電子產(chǎn)品：ARM技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機頂盒和游戲機中得到廣泛應(yīng)用。

(5)成像和安全產(chǎn)品：現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機和打印機中絕大部分采用ARM技術(shù)。手機中的32位SIM智能卡也采用了ARM技術(shù)。除此以外，ARM微處理器及技術(shù)還應(yīng)用到許多不同的領(lǐng)域，并會在將來取得更加廣泛的應(yīng)用。

5.2 嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

市場需求為嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展注入巨大推動力。嵌入式系統(tǒng)的市場是巨大的，市場需求是嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的巨大推動力。據(jù)報告，10%～20%的計算機芯片是為臺式或便攜式電腦設(shè)計的，80%～90%的計算機芯片是為嵌入式設(shè)備設(shè)計的，這意味著每年有10億至20億個CPU是為嵌入式設(shè)備設(shè)計制造的。2003年，全球嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的產(chǎn)值已達2000億美元，估計全世界嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品潛在的市場將超過10 000億美元。世界范圍內(nèi)嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值已超過了1萬億美元。

6.隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)設(shè)計水平的提高，ARM技術(shù)將會不斷的變化和進步，ARM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域會再次擴大，ARM技術(shù)帶來的工業(yè)產(chǎn)值將會劇增，ARM技術(shù)產(chǎn)品的市場前景更加美好?？傊珹RM技術(shù)的不斷創(chuàng)新會給人類社會生活帶來奇跡和享受。

參考文獻

［1］ARM公司.ARM Architecture Reference Manual［M］.ARM公司，2000.［2］周立功.ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程［M］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005.［3］鄭文波，曹金安.嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展——市場、技術(shù)與前景［J］.自動化博覽，2005，(1):17.［4］羅蕾.嵌入式實時操作系統(tǒng)及應(yīng)用開發(fā)［M］.北京：北京航空航天出版社，2005.［5］中國計算機學(xué)會微機專業(yè)委員會.2004中國計算機科學(xué)技術(shù)發(fā)展報告——嵌入式系統(tǒng)部分［EB/OL］.讀書的好處

1、行萬里路，讀萬卷書。

2、書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟。

3、讀書破萬卷，下筆如有神。

4、我所學(xué)到的任何有價值的知識都是由自學(xué)中得來的?！_爾文

5、少壯不努力，老大徒悲傷。

6、黑發(fā)不知勤學(xué)早，白首方悔讀書遲?！佌媲?/p>

7、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。

8、讀書要三到：心到、眼到、口到

9、玉不琢、不成器，人不學(xué)、不知義。

10、一日無書，百事荒廢?！悏?/p>

11、書是人類進步的階梯。

12、一日不讀口生，一日不寫手生。

13、我撲在書上，就像饑餓的人撲在面包上?！郀柣?/p>

14、書到用時方恨少、事非經(jīng)過不知難?！懹?/p>

15、讀一本好書，就如同和一個高尚的人在交談——歌德

16、讀一切好書，就是和許多高尚的人談話?！芽▋?/p>

17、學(xué)習(xí)永遠不晚?！郀柣?/p>

18、少而好學(xué)，如日出之陽；壯而好學(xué)，如日中之光；志而好學(xué)，如炳燭之光?！獎⑾?/p>

19、學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆?！鬃?/p>

20、讀書給人以快樂、給人以光彩、給人以才干。——培根

第五篇：嵌入式智能家居解讀

摘 要

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對生活的需求水平也相當?shù)奶岣撸貏e是在人們長期居住的地方，對居住舒適程度要求也需求更加的高，所以我國在早期就出現(xiàn)了一些智能家居，本文從嵌入式計算機開始，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的特點，依次討論了嵌入式系統(tǒng)的基本概念、嵌入式在智能家居中的應(yīng)用、當前的研究現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵字：嵌入式系統(tǒng)，智能化，智能家居

目 錄

1緒論.............................................................................................................................4 2 什么是嵌入式系統(tǒng)....................................................................................................4 2.1 嵌入式系統(tǒng)......................................................................................................4 2.2 嵌入式系統(tǒng)的特點..........................................................................................5 3什么是智能家居.........................................................................................................6

3.1智能家居系統(tǒng)的工作原理...............................................................................6 4嵌入式發(fā)展狀況及發(fā)展趨勢.....................................................................................7

4.1 嵌入式在智能家居的現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨勢.................................................7 4.2 嵌入式的智能家居解決方案給我們帶來的好處..........................................7 5嵌入式技術(shù)在智能家居行業(yè)的實際應(yīng)用.................................................................8

5.1功能描述...........................................................................................................8 5.2系統(tǒng)特點...........................................................................................................9 6嵌入式的研究前景...................................................................................................10 總

結(jié)..........................................................................................................................11 參考文獻......................................................................................................................12 1緒論

隨著社會信息化的發(fā)展，計算機和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹拿總€部分，無線通信技術(shù)也成為人們生活中必不可少的一個部分；我們每一個人基本上都擁有大小不

一、形狀各異、具有各種功能的、使用嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品，比如M P 3 /MP4、PDA、GPS 導(dǎo)航儀等小型數(shù)字化產(chǎn)品、智能家電、網(wǎng)絡(luò)家電、智能手機等，都可以歸類于嵌入式產(chǎn)品中伴隨著數(shù)字化和信息化的進程，智能化成為不可抵擋的趨勢，也是新世紀的發(fā)展趨勢。智能家居是指將家庭中各種與信息相關(guān)的通訊設(shè)備、家用電器、家庭安防裝置等，通過家庭總線技術(shù)連接到一個家庭智能化平臺上，進行集中或遠程監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)管理，并保持這些家庭設(shè)施與生活需求和住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。智能家居可以使人們足不出戶就進行網(wǎng)上購物、視頻點播、網(wǎng)上醫(yī)療診斷，在千里之外就可以對家里電器的進行控制，當家庭發(fā)生安全問題，在外的家庭成員可以在接到報警信息后，通過電話和Internet等手段查詢和確認家庭的安全狀況。什么是嵌入式系統(tǒng)

2.1 嵌入式系統(tǒng)

嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個部分組成，用于實現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。嵌入式系統(tǒng)一般指非PC 系統(tǒng)，它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器／微處理器、存儲器及外設(shè)器件和I／O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件（O S）和應(yīng)用程序編程；有時設(shè)計人員把這兩種軟件組合在一起，應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運作和行為；而操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用[1]。嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器，嵌入式微處理器一般就具備以下4 個特點：(1)對實時多任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間，從而使內(nèi)部的代碼和實時內(nèi)核心的執(zhí)行時間減少到最低限度；(2)具有功能很強的存儲區(qū)保護功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化，而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用，需要設(shè)計強大的存儲區(qū)保護功能，同時也有利于軟件診斷；(3)可擴展的處理器結(jié)構(gòu)，以能最迅速地開展出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器；(4)嵌入式微處理器必須功耗很低，尤其是用于便攜式的無線及移動的計算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此。2.2 嵌入式系統(tǒng)的特點

嵌入式計算機系統(tǒng)同通用型計算機系統(tǒng)相比具有以下特點：（1）嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的：嵌入式CPU 與通用型的最大不同就是嵌入式C P U 大多工作在為特定用戶群設(shè)計的系統(tǒng)中，它通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點，能夠把通用CPU 中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計趨于小型化，移動能力大大增強，跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來越緊密。（2）嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。（3）嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計，量體裁衣、去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實現(xiàn)更高的性能。（4）嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機地結(jié)合在一起，它的升級換代也是和具體產(chǎn)品同步進行，因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進入市場，具有較長的生命周期。（5）為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機中，而不是存貯于磁盤等載體中。由于嵌入式系統(tǒng)的運算速度和存儲容量仍然存在一定程度的限制，另外由于大部分嵌入式系統(tǒng)必須具有較高的實時性，因此對程序的質(zhì)量，特別是可靠性，有著較高的要求。（6）嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開發(fā)能力，即使設(shè)計完成以后用戶通常也是不能對其中的程序功能進行修改的，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)。（7）通用計算機的開發(fā)人員通常是計算機科學(xué)或者計算機工程方面的專業(yè)人士，而嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員卻往往是各個應(yīng)用領(lǐng)域中的專家，這就要求嵌入式系統(tǒng)所支持的開發(fā)工具易學(xué)、易用、可靠、高效。目前人類已進入基于Internet的后PC時代，其主要特征為計算機作為組成成份緊密融于消費品和工業(yè)品中后PC時代的到來完全依賴于嵌入式技術(shù)的誕生與發(fā)展，傳統(tǒng)的IT設(shè)備逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榍度胧皆O(shè)備，這是一個大趨勢。在這個大趨勢中，小到智能卡、手機、水表，大到信息家電、汽車，甚至飛機、宇宙飛船，我們的生活已經(jīng)被嵌入式軟件所包圍。嵌入式技術(shù)的蓬勃興起為智能家居行業(yè)的發(fā)展指明了技術(shù)發(fā)展趨勢，也提供了技術(shù)革新的有利武器[2]。

嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲器及外設(shè)器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件（OS）（要求實時和多任務(wù)操作）和應(yīng)用程序編程。應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運作和行為；而操作系統(tǒng)控制著資源調(diào)度及與硬件的交互作用。

3什么是智能家居

智能家居就是把智能科技融入家居生活中,使家庭生活與信息化結(jié)合起來。智能家居還包涵了許多方面的內(nèi)容 如家庭中傳統(tǒng)的水表、電表、煤氣表等由原來的各自獨立變成小區(qū)中央控制，人們不用再為查表或交費而花費時間，計算機中央控制，通過計算機，控制家庭中的所有電器、儀表，并借助有線或無線通訊技術(shù)實現(xiàn)異地控制。隨著社會全面的信息化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化，智能家居必將成為未來家庭生活潮流發(fā)展的新方向[3]。嵌入式Internet技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的新技術(shù)，它創(chuàng)新性地提出以單片機或微控制器為核心的嵌入式系統(tǒng)，使底層監(jiān)測設(shè)備與Internet的無縫聯(lián)接有了可行方案，真正做到遠程監(jiān)測，這樣構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)開銷少、尺寸小、功能強。采用TCP / IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標準，系統(tǒng)組網(wǎng)容易、傳輸數(shù)據(jù)多、速率快；客戶端通過WEB瀏覽器就可以對設(shè)備進行監(jiān)控，本文在此基礎(chǔ)上進行了基于嵌入式WEB 的智能家居遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[4]。3.1智能家居系統(tǒng)的工作原理

小區(qū)管理中心是智能家居系統(tǒng)連接外界的途徑，在此建立基于Web服務(wù)器的小區(qū)管理信息系統(tǒng)，當家庭發(fā)生意外情況時，相關(guān)傳感器會將報警信息自動通過家庭總線系統(tǒng)發(fā)向網(wǎng)絡(luò)終端，終端通過電話接口可以把報警信息直接發(fā)向用戶的手機，同時還通過小區(qū)網(wǎng)絡(luò)將報警信息發(fā)向小區(qū)管理中心。

用戶可以通過Internet用瀏覽器直接瀏覽家庭設(shè)備的當前狀況，并可以通過web直接控制家庭設(shè)備。家庭網(wǎng)絡(luò)終端可以通過電話接口直接連接到PSTN上，當用戶撥打家庭電話對家用設(shè)備進行控制時，控制信息通過瀏覽器提交給Web服務(wù)器，然后小區(qū)管理中心計算機將控制信息轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)終端，終端將控制信息直接轉(zhuǎn)發(fā)給相關(guān)控制設(shè)備，完成控制工作?？刂仆瓿珊螅W(wǎng)絡(luò)終端再將結(jié)果信息反饋回小區(qū)管理中心計算機，小區(qū)管理中心將其寫入數(shù)據(jù)庫，并反饋給發(fā)出控制請求的用戶。通過電話控制家用電器設(shè)置有密碼功能，只有密碼比較成功后才能夠進入控制模塊，使操作更加安全。

4嵌入式發(fā)展狀況及發(fā)展趨勢

4.1 嵌入式在智能家居的現(xiàn)狀及技術(shù)發(fā)展趨勢

中國的智能家居行業(yè)剛剛起步，它還顯得比較稚嫩。我國尚沒有正式頒布相關(guān)的行業(yè)技術(shù)標準，廠家采用各自不同的技術(shù)解決方案，這在某種程度上制約了中國智能家居行業(yè)的發(fā)展，在今后相當長一段時間內(nèi)技術(shù)的整合趨勢將形成統(tǒng)一的標準。

就目前而言，智能家居主要有三種技術(shù)方案，它代表著中國智能家居行業(yè)不同時期的技術(shù)特點，它們的關(guān)系可以用以下的圖1表示。

圖1 智能家居的技術(shù)特點關(guān)系

PC架構(gòu)的智能控制系統(tǒng)出現(xiàn)于中國智能家居的萌芽階段，基本上停留在向使用者展示智能家居的概念，實用性不強，屬于第一代。目前很多中國智能家居廠商研制的基于單片機架構(gòu)的智能控制系統(tǒng)在實際技術(shù)更加廣泛的應(yīng)用，隨著成本的逐步降低，中國的智能家居最終將走向嵌入式。4.2 嵌入式的智能家居解決方案給我們帶來的好處

（1）系統(tǒng)的處理能力大大增強，可以給您帶來更加逼真的圖象以及更加真實的語音等。

（2）根據(jù)系統(tǒng)定制的實時操作系統(tǒng)不僅可以最大限度的利用硬件資源而且還避免了過于龐大的系統(tǒng)造成的系統(tǒng)冗余.（3）一般只有一顆主處理芯片，系統(tǒng)架構(gòu)更加清晰簡捷。

（4）軟件采用分層設(shè)計方便維護和升級，大大提高了代碼利用率，縮短開發(fā)周期。

（5）因為嵌入式技術(shù)是伴隨著Internet而生的，所以它具有更加卓越的網(wǎng)絡(luò)性能，可以增加更多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

5嵌入式技術(shù)在智能家居行業(yè)的實際應(yīng)用

波創(chuàng)BECHAMP智能家居依靠3C技術(shù)，并結(jié)合信息家電的發(fā)展，為用戶提供了一種更加安全、舒適、方便、快捷的智能化和信息化生活空間。其內(nèi)涵就是“在具有個性化的住宅家庭中，將多元網(wǎng)絡(luò)信息、多樣化的自動化控制以及節(jié)能環(huán)保等功能，整合到一體化的家庭智能信息管理與自動化監(jiān)控平臺[6] 5.1功能描述

（1）可視對講：超大屏幕彩色可視對講。（2）安防主機

提供有線8防區(qū)；可以通過無線密鑰進行撤布防，也可以通過電話和網(wǎng)絡(luò)進行布防；觸發(fā)報警以后除了可以通過網(wǎng)絡(luò)向保安中心報警，還可以通過撥打用戶射定的電話進行報警，還可以通過Internet向在辦公室或其它地方的業(yè)主報警。（3）信息終端

接收小區(qū)管理中心發(fā)出的小區(qū)公告或新聞；接收小區(qū)管理中心發(fā)出的商情；接收小區(qū)管理中心發(fā)出的住戶通知；瀏覽網(wǎng)頁；接收郵件；接收手機短信；查詢報警信息；查詢?nèi)硇畔ⅰ＃?）家電、燈光、插座控制

家電、燈光、插座通過網(wǎng)關(guān)上的觸摸屏進行控制；通過Internet對家里的家電、燈光、插座進行遠程網(wǎng)絡(luò)控制；通過電話對家里家電、燈光、插座進行遠程電話控制；通過手機短信對家里家電、燈光、插座進行遠程短信控制。（5）自動抄表：自動抄錄水表、電表、氣表的讀數(shù)。（6）遠程監(jiān)控：通過Internet遠程監(jiān)控家中的家居環(huán)境[5]。5.2系統(tǒng)特點

（1）運行穩(wěn)定安全可靠

主處理器高度集成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔，信號穩(wěn)定，采用6層高頻板工藝，高速線路采用采用等長設(shè)計，雙路時鐘輸入，拒絕一切干擾；操作系統(tǒng)采用開源的Linux操作系統(tǒng)，安全、穩(wěn)定；采用雙電源熱備份設(shè)計，主用電源為ATX電源，備用電源為帶充電電路的鋰電池；正常情況下，主電源為系統(tǒng)供電（包括后備電源充電），鋰電池處于待命狀態(tài)并進行必要的充電；在主用電源失效的情況下備用電源自動啟用，在主用電源恢復(fù)正常后再切換回主用電源，二者之間的切換做到無縫，即二者的切換不會影響到相關(guān)軟硬件系統(tǒng)正在進行的工作，備用系統(tǒng)電源能持續(xù)工作3小時以上，待機24小時以上。（2）高效低耗

其主處理器采用主頻高達200MHZ的韓國三星公司的S3C2410（ARM9內(nèi)核）高效低耗處理器（該處理器主要用于手持設(shè)備，其功耗之低可想而知），再配備上海量（相對于傳統(tǒng)基于51單片機的解決方案）的Flash和SDRAM，可以輕松處理TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、音視頻處理和一些復(fù)雜的桌面應(yīng)用（如Word, Excel, 圖片查看程序，郵件客戶端和網(wǎng)絡(luò)瀏覽器），這些是基于51單片機的解決方案根本無法想象的，具有不可比性。（3）人機交互界面友好

采用帶背光和觸摸屏接口的320*240 STN彩屏，色彩達到64K色，并配有快捷按鍵，所有人機交互界面均采用純圖形的，美觀大方。（4）系統(tǒng)可擴展性強

硬件接口豐富，這些接口包括：10M以太網(wǎng)絡(luò)IC及其接口1個，LCD接口，觸摸屏接口，人機交互鍵盤；串口：485接口1個（用于接485設(shè)備），232接口2個，LED指示燈，4個，分別為：工作指示，欠壓/充電指示，網(wǎng)絡(luò)指示，新留言提示；I2S接口，引出 Microphone和立體聲Speaker；USB Host和Device接口各一個，可用于連接U盤，數(shù)碼相機和攝像頭等USB設(shè)備；SD存儲卡接口；JTAG，采用20針接口，方便系統(tǒng)級調(diào)試；其他未使用CPU口線，統(tǒng)一引出，以備將來系統(tǒng)擴展。操作系統(tǒng)采用開源的Linux操作系統(tǒng)，開發(fā)資源豐富，軟件上提供一套標準通用的API二次開發(fā)接口，可移植性強。（5）系統(tǒng)升級方便

系統(tǒng)所有軟件，包括啟動代碼，操作系統(tǒng)內(nèi)核，系統(tǒng)文件，應(yīng)用程序均基于文件系統(tǒng)，在目標機中以文件的形式存在，均可單獨升級，而且是在線升級，給產(chǎn)品的后續(xù)升級維護提供了大大的方便，這些是傳統(tǒng)的基于51單片機的解決方案無法做到的，具有不可比性。

6嵌入式的研究前景

嵌入式系統(tǒng)概念的受到重視是以計算機和信息技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)的。近年來，計算機技術(shù)以令人瞠目的速度迅猛發(fā)展，其速度之快，勢頭之猛甚至直接向某些一直被視為金科玉律的常識提出了質(zhì)疑。例如，按照計算機的體系結(jié)構(gòu)、運算速度、結(jié)構(gòu)規(guī)模、適用領(lǐng)域等屬性將其分為大型機、中型機、小型機和微計算機，并以此來組織學(xué)科和產(chǎn)業(yè)分工的分類方法雖然沿襲多年，但由于實際情況產(chǎn)生了根本性的變化，它已經(jīng)不再適用。最明顯的例子就是由70年代末定義的微計算機演變出來的個人計算機(PC)如今已經(jīng)占據(jù)了全球計算機工業(yè)的90%市場，其處理速度更是超過了當年大、中型計算機的定義?？梢?，在日新月異的計算機工業(yè)中，在計算機技術(shù)和產(chǎn)品對其它行業(yè)進行全面滲透的大趨勢下，以應(yīng)用為中心的分類方法變得更為切合實際，也就是需要按計算機的嵌入式應(yīng)用和非嵌入式應(yīng)用將其分為嵌入式計算機和通用計算機。通用計算機具有計算機的標準形態(tài)，通過裝配不同的應(yīng)用軟件，以類同面目出現(xiàn)并應(yīng)用在社會的各個方面，其典型產(chǎn)品為PC；而嵌入式計算機則是以嵌入式系統(tǒng)的形式隱藏在各種裝置、產(chǎn)品和式智能平臺，簡稱EIP。未來幾年內(nèi)，隨著信息化，智能化，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，由于EIP將三者完美結(jié)合的特性，必將獲得廣闊的發(fā)展空間。例如：在通信領(lǐng)域，數(shù)字技術(shù)正在全面取代模擬技術(shù)，美國已開始由模擬電視向數(shù)字電視轉(zhuǎn)變，數(shù)字音頻廣播(DAB)進入商品化試播階段，歐洲的DVB(數(shù)字電視廣播)技術(shù)也已向全球大多數(shù)國家推廣。在個人領(lǐng)域中，作為個人商用的移動數(shù)據(jù)處理和通訊設(shè)備所必需的手寫文字輸入、語音撥號上網(wǎng)、收發(fā)電子郵件以及彩色圖形、圖像等功能由于依賴嵌入式設(shè)備具有強大親和力的自然人機交互界面，也離不開EIP技術(shù)[8]。

總 結(jié)

嵌入式技術(shù)的誕生和發(fā)展促進了后PC時代的到來，嵌入式系統(tǒng)在通訊產(chǎn)品、家用電器、醫(yī)療器械、汽車制造、航空航天等領(lǐng)域的無限應(yīng)用空間已使其成為促進信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加速傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造的最為實用的高新技術(shù)。

嵌入式技術(shù)在家庭智能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得系統(tǒng)的語音和圖像處理能力大大增強，根據(jù)系統(tǒng)定制的實時操作系統(tǒng)不僅可以最大限度地利用硬件投入，而且還避免過于龐大的系統(tǒng)造成的資源浪費。由于嵌入式系統(tǒng)一般只有一個核心處理芯片，因此系統(tǒng)的架構(gòu)更加清晰簡捷。系統(tǒng)的軟件采用分層設(shè)計，不僅方便維護和對系統(tǒng)進行升級，而且大大提高了代碼的利用率，縮短了開發(fā)周期。此外，由于嵌入式技術(shù)是伴隨Internet而產(chǎn)生和發(fā)展的，因此它具有更加卓越的網(wǎng)絡(luò)性能，可以增加更多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

在當今社會，隨著家庭智能化技術(shù)的全面快速發(fā)展，家居控制系統(tǒng)的重要意義和作用越來越凸顯在人們的面前，這也是嵌入式系統(tǒng)家居控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。因此，我們必須結(jié)合實際，堅持以先進的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和通信技術(shù)為前提與基礎(chǔ)，盡力做到以嵌入式系統(tǒng)為技術(shù)核心，不斷優(yōu)化家居控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，保證其功能全面、性能穩(wěn)定、耗能低下等特征，促進其全面快速健康發(fā)展，更好地為人們提供方便快捷的服務(wù)。

參考文獻

[1]余永權(quán)，嵌入式智能家電的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]，電子世界，2003。[2]田澤，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[M]，北京航空航天大學(xué)出版社，2005.1 [3]李小將，樊天晴，胡正國，嵌入式系統(tǒng)在信息家電中的應(yīng)用[J]，西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004.4，第28卷第4期。

[4]魏振春，韓江洪，張建軍等.智能家居遠程控制系統(tǒng)的設(shè)計J.合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2005,7:751-754。

[5]肖建華，智能家居系統(tǒng)中的家庭網(wǎng)站設(shè)計[J]，計算機工程，2005,8:206-208。

[6]王凱明.智能家居系統(tǒng)的研究[ D].西安: 西安科技大學(xué), 2005.[7]楊四海, 馬利.信息家電嵌入式系統(tǒng)選擇方案[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用, 2002(21): 66-68.[8]高小平，中國智能家居的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.低電壓器.2005,4:18-21.讀書的好處

1、行萬里路，讀萬卷書。

2、書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟。

3、讀書破萬卷，下筆如有神。

4、我所學(xué)到的任何有價值的知識都是由自學(xué)中得來的。——達爾文

5、少壯不努力，老大徒悲傷。

6、黑發(fā)不知勤學(xué)早，白首方悔讀書遲?！佌媲?/p>

7、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。

8、讀書要三到：心到、眼到、口到

9、玉不琢、不成器，人不學(xué)、不知義。

10、一日無書，百事荒廢。——陳壽

11、書是人類進步的階梯。

12、一日不讀口生，一日不寫手生。

13、我撲在書上，就像饑餓的人撲在面包上?！郀柣?/p>

14、書到用時方恨少、事非經(jīng)過不知難。——陸游

15、讀一本好書，就如同和一個高尚的人在交談——歌德

16、讀一切好書，就是和許多高尚的人談話?！芽▋?/p>

17、學(xué)習(xí)永遠不晚?！郀柣?/p>

18、少而好學(xué)，如日出之陽；壯而好學(xué)，如日中之光；志而好學(xué)，如炳燭之光?！獎⑾?/p>

19、學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆?！鬃?/p>

20、讀書給人以快樂、給人以光彩、給人以才干。——培根