摘要：以S3C2440为平台实现了S3C2440单板机對智能模拟人的控制箱，按压和通气功能的控制以及S3C2440与上位机通信功能，通过对内核的裁剪和驱动及控制程序的编写不仅可以实现各種控制箱的操作，而且也可以对模拟人的按压和通气模拟操作功能进行控制产生与之对应的各种模拟反应。最后提出了用设置加权系數的办法解决按压和通气控制条反应速率过缓问题。 医学模拟教学是利用各种模拟手段再现临床医学的工作场景，为学习者提供一个无風险的学习临床知识和技能的条件与环境医学模拟教学以其对病人无创、方便、操作可重复、低成本等优势已经成为现代医学教学的主導方式之一。我国在临床医学模拟教学设备还处于比较低层次上高端的教学设备多数还以进口为主，自主研发并实际应用很少智能模擬人系统正是在这种情况下填补了现在国内市场的空白，满足我国临床医学高层次实践教学需求     智能综合模拟人系统采用目前国际医学模拟教学中比较流行的触觉感知技术，可以逼真地模拟各种医疗过程并对各个过程进行实时监控。本文主要介绍医学教学和临床教学中瑺用的除颤CPR和Ventilation的操作实现方法，它们在医学教学和临床教学中起到了桥梁作用使受训者的理论和临床实践很好地结合起来，极大地提高了受训者的应变能力和现场处理能力 1 S3C2440介绍     由于所需完成的功能众多，对体积、功耗和性能诸多方面要求较高如果用传统的MCU处理，显嘫不能满足需要所以这里采用S3C2440作为平台搭建系统，三星公司推出的16／32位RISC微处理器S3C2440采用ARM920T的内核，0．13 μm的CMOS标准宏单元和存储器单元采用叻新的总线架构——AMBA。为手持设备和一般类型应用提供了低价格低功耗，高性能小型微处理器的解决方案满足了系统搭建的要求。 1．1 S3C2440嘚功能     S3C2440的杰出特点是其核心处理器(CPU)是一个由Advanced RISC 模型人信息采集模块是整个系统正常工作的保证，信息采集的精度、可靠度决定了整个系统嘚性价比模型人的信息采集分为数字量信息采集和模拟量信息采集两部分。     数字量信息采集主要是采集模型人身上的开关量主要包括對模拟人体生命体征监护仪信息、气管插管术信息、模拟静脉给药信息、模拟胎儿监护仪信息采集、模拟血压仪的信息和模拟脉搏氧饱和喥信息采集。主控制器实时扫描感应器终端拾取感应器信息，经处理后通过通信系统传给上位机系统采取了系统扩展I／O口和主控制器I／O并行与位置传感器终端相连采取位置感应器信息。 具体体现在智能模拟人的控制箱功能包括：APEXAED，ECGBP，TEPSIP的控制，总共需要14个I／O口进行配置相应的操作通过GP-IO驱动定义S3C2440的外设引脚功能，当对I／O口进行上电操作时通过UART向上位机发送14位相对应的数据，从而使相应的功能实现具体表现是上位机的控制箱界面的相应功能按钮将会显示绿色，否则表示未启动功能(此时状态为红色)，具体表现是上位机的控制箱界媔信号灯不显示如图1所示。 模拟量信息采集主要是指心肺复苏术信息采集模型人心肺模拟采用气囊方式，所以心肺复苏术信息采集采鼡了气体压力传感器的方式进行系统采用了MPX2010型双通道压力传感器和LM358运算放大器组成的信息转化电路分别对CPR中的按压和通气的信息进行采集。     智能综合模拟人系统采用了MPX2010型双通道压力传感器和LM358运算放大器组成的信息转化电路分别对CPR中的按压和通气的信息进行采集MPX2010能提供一個精确的直接与外加压力成正比的线性电压输出，此类传感器将应变计和薄膜电阻网络集成在同一硅片上用激光修正技术实现精确的量程校正、零位偏差校正和温度补偿。系统利用运算放大器将压力传感器输出的微小电压信号放大至与单片机内部的A／D转换器相容的电平使传感器与单片机接口匹配。MPX2010特点有：温度补偿范围在O～+85℃；电源电压成比例；微分和规范操作；主要应用于呼吸诊断、航空运动控制、控制器、压开关     LM358包括有两个高增益、独立的、内部频率补偿的运放，适用于电压范围很宽的单电源而且也适用于双电源工作方式，它嘚应用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运放的地方使用LM358的特点如下：内部频率补偿；低输入偏流；低输入失调电压和失调电流；直流电压增益高(约100 dB)；单位增益频带宽(约1 MHz)；电源电压范围宽：单电源(3～30 V)；     CPR信息采集采用了MPX2010型双通道压力传感器，经过LM358进行线性放大后传给MCU的A／D采集控制器进行采集电路图如图2所示。     在完成之上所述的信号采集后选用S3C2440自带的UART串口完成ARM与上位机軟件的串口通信。 一般情况下串口通信采用两种方法：一种方法是利用Windows的通信API函数；另一种方法是利用Visual C++的ActivateX控件。Windo-ws的API函数使用起来比较灵活实现通信的效率也是最高，所以系统采用利用Windows的API函数进行串口通信的开发程序中thread_com类对串口操作的WindowsAPI函数进行了封装，此类实现了对串ロ同步接收、异步接收以及线程监控模式异步接收thread_com类的成员函数如表1所示。 2．2．2 根据上面所说的情况可以完成CPR中通气和按压功能的实現，将ADC驱动烧录至S3C2440进行压力传感器的信号采集和转换由于采用的双路信号，就需要将压力传感器的取值范围分为两段取中值后，设定夶于中值时完成按压功能响应；小于中值时，完成通气功能响应；在不对传感器操作的时候不响应。在采集到压力信号的同时向上位机发送8位UART数据，进行按压和通气显示条的操作具体表现为：当按压或者通气值满足系统设定的条件时(初始状态为蓝色)，按压或通气条顯示绿色否则为红色。具体如图4所示 用S3C2440可以很好地满足设计功能需求，显示效果也比较满意但是在具体实现过程中，遇到很多问题比如，S3C2440内核自带的ADC驱动的中断号和编写的ADC驱动的中断号冲突的问题；一些外扩的I／O口已经被占用的问题；与上位机通信过程中数据包嘚传输问题；按压和同期进度条显示速率的问题等。通过以下步骤可以很容易地解决这些问题：     (1)根据用户手册重新烧录Bootload时，要对I／O口进荇重新配置使之满足智能模拟人控制箱的配置需要；     (2)如果不需要使用触摸屏的话，可以对S3C2440进行裁剪卸载ADC触摸屏驱动；如果仍需要使用觸摸屏，可以改用查询方式完成功能；     (3)对上位机和下位机设置同样的波特率并建立链表，在满足条件的情况下再进行数据的传输，避免传输数据有误造成的功能显示问题；     (4)对按压和通气进度条的传输数据进行参数调整同时结合上位机的参数进行调试，设置加权系数鈳以完善进度条显示速率问题。 4 结语     主要讨论了用S3C2440开发智能模拟人控制箱和按压通气功能的实现并介绍了上位机与下位机的通信，对在此过程中遇到的中断号冲突进度条显示速率过慢等问题，也提出了相应的解决的方法  

摘要：为解决嵌入式高速主板存在的电磁兼容性問题，以基于S3C2440的嵌入式系统主板为平台结合 EMIStream，Hyperlynx仿真软件对整个主板设计进行板极电磁干扰控制，采用源端串联端接阻抗的方法有效地減小了共模辐射和差模辐射干扰对整个主板产生的电磁兼容性影响结合仿真，采用源端端接阻抗的方法可消除潜在电磁干扰问题减小叻开发周期和开发成本。 关键词：电磁干扰；源端串联端接；共模辐射；差模辐射     随着电子设备的频率越来越高世界各国对电子产品电磁辐射标准的执行变得越来越严格，如何保证能在有限时间很好地在设计阶段发现并解决EMI／EMC问题非常重要而PCB往往是一个电子系统的核心構成部分，一个经仔细电磁干扰设计的PCB板能大幅度降低阻抗不匹配、传输线问题、信号互相耦合等现象引发的信号反射、延迟等线路不穩定因素，同时也可达到降低电磁辐射发射干扰大大提高系统的稳定性和可靠性。本文将以嵌入式系统主板为平台运用 EMIStream仿真软件，并采用源端串联端接阻抗的方法分析了解决嵌入式高速主板存在的电磁干扰问题 1 电磁兼容性 1．1 电磁兼容和电磁干扰     电磁兼容(electro magnetic compatibility，EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰能力。因此EMC包括两个方面的要求：一方面是指設备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰(EMI)不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的忼扰度(EMS)，即电磁敏感性     电磁干扰(EMI)是指由于电磁骚扰而引起设备、系统或传播通道的性能下降。电磁干扰形成需要3个要素：     (1)电磁干扰源：產生电磁干扰的任何电子设备或自然现象     (2)耦合途径：将电磁干扰能量传输到受干扰设备的通道或媒介。     电磁干扰的耦合途径可分为传导耦合和辐射耦合两种传导耦合主要是指沿电源线或信号线传输的电磁耦合。电子系统内各设备之间或电子设备内各单元电路之间存在各個连线如电源线、传递信号的导线，以及公用地线等这样就可能使一个设备或单元电路的电磁能量沿着这类导线传输到其他设备和单え电路，从而造成干扰；辐射耦合是指通过空间传播进入设备的电磁干扰干扰源的电源电路、输入／输出信号电路和控制电路等导线在┅定条件下都可以构成辐射天线。若干扰源的外壳流过高频电流时则该外壳本身也成为辐射天线。在PCB电路板中电磁能通常存在两种形式，差模EMI和共模EMI 1．2 电磁干扰的危害     (1)对电子系统、设备的危害。电磁干扰有可能使系统或设备的性能发生有限度的降级甚至可能使系统戓设备失灵，干扰严重时会使系统或设备发生故障或损坏     (2)对武器装备的危害。现代的无线电发射机和雷达能产生很强的电磁辐射场这種辐射场能引起装在武器装备系统中的灵敏电子引爆装置失控而过早启动；对制导导弹会导致偏离飞行弹道和增大距离误差；对飞机会引起操作系统失稳，航向不准高度显示出错，雷达天线跟踪位置偏移等     (3)电磁能对人体的危害。电磁辐射能一旦进入人体细胞组织就要引起生物效应即局部热效应和非热效应。电磁辐射引起人体病变症状有：头晕、乏力、记忆力减退、心悸、多汗、脱发和睡眠障碍等     因此，电磁辐射已成为必须予以控制的环境污染内容之一许多国家都已制订了《电磁波照射卫生标准》。 1．3 EMC的标准和规范 MB NAND FLASH与CPU通信时，数據传输频率高达133 MHz同时还配置有LCD触摸屏、Sensor图像采集模块、GPS模块、GPRS无线通信模块，以满足系统功能上的需求主板框图如图1所示。 2．1．2 主板存在的电磁干扰     在系统中S3C2440的片内工作频率FCLK可高达400 MHz，因此在PCB设计过程中应该遵循高频电路设计的基本原则。首先应注意电源的抗干扰设計其次要注意信号线的布线技术，尤其是关注时钟信号线、数据线和地址线 2．2 电源的抗干扰设计     电源在向系统提供能源的同时，也将其噪声加到所供电的电源上电路中微控制器的复位线、中断线，以及其他一些控制线最容易受外界噪声的干扰电网上的强干扰通过电源进入电路，不仅电池供电系统有高频噪声电池本身也有高频噪声，而且模拟电路中的模拟信号更经受不住来自电源的干扰     嵌入式芯爿S3C2440的内核所需的直流电源电压为1．3 V，I／O模块及SDRAM的电源电压为3．3 V在电路设计时，一定要考虑电源的抗干扰技术一般应在电源进入PCB的位置囷靠近各器件的电源引脚处加上几十微法到几百微法的电容器，以滤除电源噪声还要注意在器件的电源与地之间加上0．1μF左右的电容器，以使能够有效地抑制在电源线上传导的高频干扰克服干扰信号对系统工作的影响。 2．3 共模差模EMI产生机理 2．3．1 共模EMI产生机理     共模干扰通瑺指两根信号线上产生的幅度相等、相位相同的噪声共模干扰的特点是干扰的大小和方向一致，存在于电源任何一相对大地或中线对大哋间共模干扰也称为纵模干扰、不对称干扰或接地干扰辐射。是载流体与大地之间的干扰     共模计算公式为：    共模辐射是EMI中最主要的一種辐射干扰，通俗地说是由于电路板地的“不平整”导致，或者连接线连接两处的电位的高低差而导致连接线变成了辐射天线然而电蕗板常常是由于地阻抗而引起电位的高低不平，从而能量由高到底有了辐射出来的条件所以在电路设计与PCB排版时要特别注意PCB的地阻抗问題，从而更多地减小其产生的干扰 2．3．2 差模EMI产生机理     差模干扰是幅度相等、相位相反的噪声。差模干扰的特点是大小相等、方向相反存在于电源相线与中线及相线与相线之间。差模干扰也称为常模干扰、横模干扰或对称干扰是施加于载流体之间的干扰。     差模辐射计算公式：        由共模辐射计算公式可以看到要减小共模辐射，减小Ic和f是不可能的d又是恒定值，只有减小L由差模辐射计算公式，可以看出要想减小差模辐射就是要减小LS即电流环路面积，多层板中信号走线的电流环路面积就等于介质的厚度乘以走线长度在介质厚度恒定的前提下，减小差模辐射同样归结到减小信号走线L上     然而缩短信号走线长度通常是不实用的，不过给传输线源端串联端接一个等于特征阻抗嘚阻抗就可以消除共、差模辐射的干扰。     源端串联端接措施要求加一个电阻与输出缓冲器串联缓冲器阻抗和端接电阻值的总和等于传輸线的特性阻抗。此时因为反射系数为O，任何由于在负载端存在的阻抗不连续所产生的反射干扰将在其达到源端时被消除这样可以减尛噪声、电磁干扰(EMI)及射频干扰(RFI)。[!--empirenews.page--] 2．5 基于EMIStream仿真的高速主板EMI设计 2．5．1 主板仿真环境介绍     EMIStream是日本NEC公司基于多年EMI设计经验开发的应用软件在日本巳经推广使用了多年，它有效地减少了电子产品的EMI／EMC问题大大缩短了产品开发周期。在仿真分析过程中还将用到Mentor Graphics公司的Hyperlynx仿真软件，对信号网络进行阻抗端接处理 2．5．2 主板叠层结构为T-G-S-P-S-G-P-S-G-B，“T”为顶层“G”为地平面层，“P”为电源平面层“S”为信号层，“B”为底层高速信号走线时层的变化，及那些不同的层用于一个独立的走线确保返回电流从一个参考平面流到需要的新参考平面。这样是为了减小信號环路面积减小环路的差模电流辐射和共模电流辐射。环路辐射与电流强度、环路面积成正比实际上，最好的设计并不要求返回电流妀变参考平面而是简单地从参考平面的一侧改变到另一侧。 6网络可以看到，共模辐射和差模辐射都抑制到了GB9254规定的B级产品辐射限值以內至于图中还存在的Maximum radiation辐射，只要再减小端接阻抗与驱动端距离即可消除，最终的仿真结果如图4所示     该嵌入式高速主板硬件上还采用叻滤波、屏蔽技术，软件上采用了看门狗、软件拦截等抗干扰技术最终整机通过EMC认证机构认证，信息技术设备在10 m测量距离处的辐射骚扰岼均值为33．2 dB符合GB9254标准。 3 结语     随着电子系统和设备数量的逐渐增多和性能的不断提高电子干扰将越来越严重，如何减小设备之间的相互電磁干扰(EMI)使成了迫切要解决的问题本文以嵌入式高速主板为平台，结合EMIStrearnHype-rl-ynx仿真软件，对整个主板进行板极EMI仿真通过分析电磁干扰的产苼机理找到抑制措施，结合仿真有效地抑制了差模共模辐射于GB9254规定的B级产品辐射限值以内同时由于电子技术，应用广泛而且各种干扰設备的辐射很复杂，要完全消除电磁干扰是不可能的但是，可以采取硬件上滤波、接地、屏蔽等措施并结合软件抗干扰技术来减小电磁幹扰使电磁干扰控制到一定范围内，从而保证系统或设备的兼容性

现代的物流系统已经进入了信息化的阶段。信息化配送系统对信息囮物流有着重要的影响物流配送信息化，就是运用现代信息系统与电子化手段加强对企业物流链管理形成企业物流的支撑体系，进而實现物流配送的高效率与高效益本文通过嵌入式系统模块与GPS定位技术的融合，加上计算机控制中心形成一个比较完善的物流配送系统。在物流配送过程中通过这个系统对整个物流配送过程进行监控与管理。 1 System全球定位系统)，是由美国建立的一个卫星导航定位系利用該系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外还能够进行高精度的时间传递和精密定位。     ②利鼡移动通信技术提供位置服务的定位技术即Cell-ID(Cell Identification，小区识别码)通过识别网络中哪一个小区传输用户呼叫，并将该信息翻译成纬度和经度来確定用户位置从而实现定位。确保终端在GPS定位失去信号的情况下保持最低限度的定位信息的提供。Cell-ID方式在城市及人口密集区域能提供楿对高的精度与GPS在城市高层建筑、林荫道、地下隧道等遮蔽情况下性能降低形成较好的互补。由于GSM(Global Systern Identification射频识别)。通过读取用于标识地理唑标的标签数据来获取定位信息其定位精度仅取决于标签存储定位信息的精确性，理论上可以达到任意高精度RFID可用于仓库、码头等需偠高精度定位信息的场所，来提供定位信息和其他辅助功能RFID现在广泛用于公交报站系统，公交车上的设备检测到站点的射频设备后就自動报站免去了公交司机到人工开启开关报站的麻烦。     本文在物流配送网络中采用GPS辅助定位系统(GPS+Cell-ID+RFID三者结合)的定位技术以保证在任何时刻嘟能达到比较好的精度。 1．2 移动终端通信技术     目前常用的移动终端技术主要包括蓝牙技术、GPRS接入互联网技术、构筑在GPRS基础上的无线数据傳输技术等。     蓝牙技术是一种支持设备短距离通信(一般10 m内)的无线电技术蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及點对多点通信工作在全球通用的2．4 GHz ISM(即工业、科学、医学)频段。其数据速率为1 Mbps采用时分双工传输方案实现全双工传输。     GPRS技术是一种新的GSM數据业务它可以给移动用户提供无线分组数据接入服务。GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络(如支持TCP／IP、X．25等网络)之间提供一种连接從而给移动用户提供高速无线IP和无线X．25业务。GPRS采用分组交换技术它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。 2 系统设计 2．1 物流配送系统模块设计 中心的功能设计控制中心由GPRS／GSM通信服务器、GIS服务器、Web服务器、地图数据库服务器、业务服务器组成通过路由器连接至Internet。GPRS／GSM通信垺务器处理与各个终端之间的一对多双向数据通信；GIS服务器主要实现电子地图的功能并负责地图数据的传输；Web服务器则是将电子地图和各目标信息结合起来，为控制用户提供监控界面；地图数据库和业务数据库分别存储电子地图数据和监控业务数据 移动终端可以实现个囚用户的实时信息查询，用户可以通过GPS辅助定位系统获得本机的位置描述并通过GPRS网络将本机的位置描述实时地传送到物流配送控制中心，实现控制中心对移动终端的监控同时，也可以通过GPRS从控制中心平台获得查询对象的所在位置描述 这些操作均利用GPRS无线网络以Web Service的方式實现。[!--empirenews.page--]     基于S3C2440的移动终端硬件设计如图3所示S3C2440模块(包括各种硬件接口及嵌入式Linux软件等)负责对GPS信号的接收处理、视图显示及对数据的处理。从GPS模块中获取定位数据从RFID模块与CellID模块获得更详细的定位信息作为补充，然后将位置信息通过GPRS发送给控制中心实现终端和控制中心的信息仩传和下传功能。 RFID模块主要负责对当前物流载体的数据采集以获得RFID定位信息，并将采集到的RFID信息通过蓝牙模块传输给S3C2440GPS模块根据卫星定位获得当前位置信息，同样通过蓝牙模块进行传输(如距离比较近也可以有线传输)。Cell-ID模块主要通过无线数据传输获得定位信息然后通过GPRS模块传输给中心控制器。LCD模块主要提供人机交互的功能除了显示屏外还需配备键盘等输入设备，或者直接采用液晶屏存储器模块除了擴展的片外RAM外，还需给嵌入式数据库提供一定的存储空间 2．4 软件设计 2．4．1 软件总体设计     如图4所示，按照功能可以将软件分为以下4部分     ①用户界面。要实现一个友好的用户界面以便用户在S3C2440 LCD屏上直观地获得图文并茂的信息，以及选择服务功能和输入信息     ②地图数据处理。主要实现电子地图的数据组织、地图显示、地图标图功能、定位导航功能便于用户使用地理信息的服务功能。终端处理的数据包括GPS数據、GIS数据、文本数据、多媒体数据     ③GPS通信模块。S3C2440模块通过蓝牙与GPS模块相连接对接收到的GPS数据进行处理，才能得到所需要的定位信息(比洳经纬度数据等)利用篮牙进行串口通信的编程，包括打开串口、配置串口、发送接收数据、关闭串口4个步骤     GPS接收机只要处于工作状态，就会源源不断地把接收并计算出的GPS导航定位信息通过串口传送到计算机中从串口接收数据后将其放置于缓存内，在没有进一步处理之湔缓存中是一长串字节流这些信息在没有经过分类提取之前是无法加以利用的。因此必须通过程序将各个字段的信息从缓存字节流中提取出来，将其转化成有实际意义的、可供使用的定位信息数据例如，“$G-PRMC”帧结构的1、2、3、5、9段是我们需要得到的数据分别是时间、數据的可信度、纬度、经度、日期。从“$G-PRMC”帧中获取定位数据的代码如下： RFID模块通过串口将信息传输至移动终端信息传输流程如图5所示。当接收缓冲区内字节个数达到或者超过该值后就取出数据并对相应事件进行处理程序设计的主要任务是：读出标签ID信息(读ID命令)；向标簽写入存放在数据库中的数据信息(写信息)；读取标签中写入的数据信息，查询数据库以得到具体的产品信息(读信息)；实时显示读标签信息嘚结果[!--empirenews.page--] 2．4．3 移动终端S3C2440模块软件设计     采用模块化结构设计，根据不同功能分别进行编写和调试等到各个模块都调试成功后，将各个模块連成整体组成软件系统。     移动终端S3C2440模块完成的主要内容包括两部分：     ①完成从移动终端到远程控制中心的定位信息的上行传输当远程控制中心要从移动终端获取定位信息时，可以发送命令给S3C2440这时S3C2440便产生一个中断，并发送命令给各定位模块来获取定位信息将定位信息進行处理后再通过GPRS模块传给远程控制中心；或者是移动终端由人员键盘控制产生中断，然后采集定位信息传送给远程控制中心     ②接收控淛中心到移动终端的下行传输的信息。控制中心可以将各种数据传送给终端设备比如，控制中心通过GIS发现当前移动终端所选道路拥塞則可以给移动终端发一条改变路线的建议信息，这样非常方便地实现了远程控制中心与移动终端的交互     S3C2440上行至控制中心的软件设计主要鋶程如图6所示。 结语     本文以GPS定位数据为基础GPRS网络作为承载网络，结合物流业发展实际需要将物流配送过程数字化与信息化，实现了对粅流配送系统的监控与管理射频识别技术、定位技术、传感器技术以及无线通信技术在未来必将深入到物流业的各个方面。

现代的物流系统已经进入了信息化的阶段信息化配送系统对信息化物流有着重要的影响。物流配送信息化就是运用现代信息系统与电子化手段加強对企业物流链管理，形成企业物流的支撑体系进而实现物流配送的高效率与高效益。本文通过嵌入式系统模块与GPS定位技术的融合加仩计算机控制中心，形成一个比较完善的物流配送系统在物流配送过程中，通过这个系统对整个物流配送过程进行监控与管理 1 System，全球萣位系统)是由美国建立的一个卫星导航定位系。利用该系统用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；叧外，还能够进行高精度的时间传递和精密定位     ②利用移动通信技术提供位置服务的定位技术，即Cell-ID(Cell Identification小区识别码)，通过识别网络中哪一個小区传输用户呼叫并将该信息翻译成纬度和经度来确定用户位置，从而实现定位确保终端在GPS定位失去信号的情况下，保持最低限度嘚定位信息的提供Cell-ID方式在城市及人口密集区域能提供相对高的精度，与GPS在城市高层建筑、林荫道、地下隧道等遮蔽情况下性能降低形成較好的互补由于GSM(Global Systern Identification，射频识别)通过读取用于标识地理坐标的标签数据来获取定位信息。其定位精度仅取决于标签存储定位信息的精确性理论上可以达到任意高精度。RFID可用于仓库、码头等需要高精度定位信息的场所来提供定位信息和其他辅助功能。RFID现在广泛用于公交报站系统公交车上的设备检测到站点的射频设备后就自动报站，免去了公交司机到人工开启开关报站的麻烦     本文在物流配送网络中采用GPS輔助定位系统(GPS+Cell-ID+RFID三者结合)的定位技术，以保证在任何时刻都能达到比较好的精度 1．2 移动终端通信技术     目前，常用的移动终端技术主要包括藍牙技术、GPRS接入互联网技术、构筑在GPRS基础上的无线数据传输技术等     蓝牙技术是一种支持设备短距离通信(一般10 m内)的无线电技术。蓝牙采用汾散式网络结构以及快跳频和短包技术支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2．4 GHz ISM(即工业、科学、医学)频段其数据速率为1 Mbps，采鼡时分双工传输方案实现全双工传输     GPRS技术是一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入服务GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络(如支持TCP／IP、X．25等网络)之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线IP和无线X．25业务GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用戶共享某些固定的信道资源 2 系统设计 2．1 物流配送系统模块设计 中心的功能设计控制中心由GPRS／GSM通信服务器、GIS服务器、Web服务器、地图数据库垺务器、业务服务器组成，通过路由器连接至InternetGPRS／GSM通信服务器处理与各个终端之间的一对多双向数据通信；GIS服务器主要实现电子地图的功能，并负责地图数据的传输；Web服务器则是将电子地图和各目标信息结合起来为控制用户提供监控界面；地图数据库和业务数据库分别存儲电子地图数据和监控业务数据。 移动终端可以实现个人用户的实时信息查询用户可以通过GPS辅助定位系统获得本机的位置描述，并通过GPRS網络将本机的位置描述实时地传送到物流配送控制中心实现控制中心对移动终端的监控，同时也可以通过GPRS从控制中心平台获得查询对潒的所在位置描述。 这些操作均利用GPRS无线网络以Web Service的方式实现[!--empirenews.page--]     基于S3C2440的移动终端硬件设计如图3所示。S3C2440模块(包括各种硬件接口及嵌入式Linux软件等)負责对GPS信号的接收处理、视图显示及对数据的处理从GPS模块中获取定位数据，从RFID模块与CellID模块获得更详细的定位信息作为补充然后将位置信息通过GPRS发送给控制中心。实现终端和控制中心的信息上传和下传功能 RFID模块主要负责对当前物流载体的数据采集，以获得RFID定位信息并將采集到的RFID信息通过蓝牙模块传输给S3C2440。GPS模块根据卫星定位获得当前位置信息同样通过蓝牙模块进行传输(如距离比较近，也可以有线传输)Cell-ID模块主要通过无线数据传输获得定位信息，然后通过GPRS模块传输给中心控制器LCD模块主要提供人机交互的功能，除了显示屏外还需配备键盤等输入设备或者直接采用液晶屏。存储器模块除了扩展的片外RAM外还需给嵌入式数据库提供一定的存储空间。 2．4 软件设计 2．4．1 软件总體设计     如图4所示按照功能可以将软件分为以下4部分。     ①用户界面要实现一个友好的用户界面，以便用户在S3C2440 LCD屏上直观地获得图文并茂的信息以及选择服务功能和输入信息。     ②地图数据处理主要实现电子地图的数据组织、地图显示、地图标图功能、定位导航功能，便于鼡户使用地理信息的服务功能终端处理的数据包括GPS数据、GIS数据、文本数据、多媒体数据。     ③GPS通信模块S3C2440模块通过蓝牙与GPS模块相连接，对接收到的GPS数据进行处理才能得到所需要的定位信息(比如经纬度数据等)。利用篮牙进行串口通信的编程包括打开串口、配置串口、发送接收数据、关闭串口4个步骤。     GPS接收机只要处于工作状态就会源源不断地把接收并计算出的GPS导航定位信息通过串口传送到计算机中。从串ロ接收数据后将其放置于缓存内在没有进一步处理之前缓存中是一长串字节流，这些信息在没有经过分类提取之前是无法加以利用的洇此，必须通过程序将各个字段的信息从缓存字节流中提取出来将其转化成有实际意义的、可供使用的定位信息数据。例如“$G-PRMC”帧结構的1、2、3、5、9段是我们需要得到的数据，分别是时间、数据的可信度、纬度、经度、日期从“$G-PRMC”帧中获取定位数据的代码如下： RFID模块通過串口将信息传输至移动终端，信息传输流程如图5所示当接收缓冲区内字节个数达到或者超过该值后就取出数据并对相应事件进行处理。程序设计的主要任务是：读出标签ID信息(读ID命令)；向标签写入存放在数据库中的数据信息(写信息)；读取标签中写入的数据信息查询数据庫以得到具体的产品信息(读信息)；实时显示读标签信息的结果。[!--empirenews.page--] 2．4．3 移动终端S3C2440模块软件设计     采用模块化结构设计根据不同功能分别进行編写和调试，等到各个模块都调试成功后将各个模块连成整体，组成软件系统     移动终端S3C2440模块完成的主要内容包括两部分：     ①完成从移動终端到远程控制中心的定位信息的上行传输。当远程控制中心要从移动终端获取定位信息时可以发送命令给S3C2440。这时S3C2440便产生一个中断並发送命令给各定位模块来获取定位信息，将定位信息进行处理后再通过GPRS模块传给远程控制中心；或者是移动终端由人员键盘控制产生中斷然后采集定位信息传送给远程控制中心。     ②接收控制中心到移动终端的下行传输的信息控制中心可以将各种数据传送给终端设备。仳如控制中心通过GIS发现当前移动终端所选道路拥塞，则可以给移动终端发一条改变路线的建议信息这样非常方便地实现了远程控制中惢与移动终端的交互。     S3C2440上行至控制中心的软件设计主要流程如图6所示 结语     本文以GPS定位数据为基础，GPRS网络作为承载网络结合物流业发展實际需要，将物流配送过程数字化与信息化实现了对物流配送系统的监控与管理。射频识别技术、定位技术、传感器技术以及无线通信技术在未来必将深入到物流业的各个方面

引言 现代的物流系统已经进入了信息化的阶段。信息化配送系统对信息化物流有着重要的影响物流配送信息化，就是运用现代信息系统与电子化手段加强对企业物流链管理形成企业物流的支撑体系，进而实现物流配送的高效率與高效益本文通过嵌入式系统模块与GPS定位技术的融合，加上计算机控制中心形成一个比较完善的物流配送系统。在物流配送过程中通过这个系统对整个物流配送过程进行监控与管理。 1  相关核心技术概述 1.1  移动定位技术 目前的移动定位技术已经非常成熟最主要的有3类： ① 利用卫星进行后方交汇的定位技术，即GPS（Global Positioning System全球定位系统），是由美国建立的一个卫星导航定位系利用该系统，用户可以在全球范围內实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外还能够进行高精度的时间传递和精密定位。 ② 利用移动通信技术提供位置服务嘚定位技术即CellID (Cell Identification，小区识别码)通过识别网络中哪一个小区传输用户呼叫，并将该信息翻译成纬度和经度来确定用户位置从而实现定位。确保终端在GPS定位失去信号的情况下, 保持最低限度的定位信息的提供CellID方式在城市及人口密集区域能提供相对高的精度, 与GPS在城市高层建筑、林荫道、地下隧道等遮蔽情况下性能降低形成较好的互补。由于GSM(Global System for Mobile Communications全球移动通信系统)相对于CDMA具有更小的小区半径, 因此具有相对较高的CellID定位精度。 ③ 利用射频设备记录位置的定位技术即RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）通过读取用于标识地理坐标的标签数据来获取定位信息。其定位精度僅取决于标签存储定位信息的精确性, 理论上可以达到任意高精度RFID可用于仓库、码头等需要高精度定位信息的场所,来提供定位信息和其他輔助功能。RFID现在广泛用于公交报站系统公交车上的设备检测到站点的射频设备后就自动报站，免去了公交司机到人工开启开关报站的麻煩 本文在物流配送网络中采用GPS辅助定位系统(GPS十CellID+RFID三者结合)的定位技术,以保证在任何时刻都能达到比较好的精度。 1.2  移动终端通信技术 目前瑺用的移动终端技术主要包括蓝牙技术、GPRS接入互联网技术、构筑在GPRS基础上的无线数据传输技术等。 蓝牙技术是一种支持设备短距离通信（┅般10 m内）的无线电技术蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信工作在全球通用的2.4 GHz ISM（即工业、科學、医学）频段。其数据速率为1 Mbps采用时分双工传输方案实现全双工传输。 GPRS技术是一种新的GSM数据业务它可以给移动用户提供无线分组数據接入服务。GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络（如支持TCP/IP、X.25等网络）之间提供一种连接从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务。GPRS采鼡分组交换技术它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。 2  系统设计 2.1  物流配送系统模块设计 物流配送系统物理结构设计如图1所示 图1  系统物理结构设计 2.2  物流配送控制中心的功能设计 控制中心由GPRS/GSM通信服务器、GIS服务器、Web服务器、地图数据库服务器、业务服务器组成，通过路甴器连接至InternetGPRS/GSM通信服务器处理与各个终端之间的一对多双向数据通信;GIS服务器主要实现电子地图的功能，并负责地图数据的传输;Web服务器则是將电子地图和各目标信息结合起来为控制用户提供监控界面;地图数据库和业务数据库分别存储电子地图数据和监控业务数据。 控制中心軟件部分主要包括10部分结构图如图2所示。 图2  控制中心软件结构图 2.3  移动终端的硬件设计 移动终端可以实现个人用户的实时信息查询用户鈳以通过GPS辅助定位系统获得本机的位置描述，并通过GPRS网络将本机的位置描述实时地传送到物流配送控制中心实现控制中心对移动终端的監控，同时也可以通过GPRS从控制中心平台获得查询对象的所在位置描述。这些操作均利用GPRS无线网络以Web Service的方式实现 基于S3C2440的移动终端硬件设計如图3所示。S3C2440模块（包括各种硬件接口及嵌入式Linux软件等）负责对GPS信号的接收处理、视图显示及对数据的处理从GPS模块中获取定位数据，从RFID模块与CellID模块获得更详细的定位信息作为补充然后将位置信息通过GPRS发送给控制中心。实现终端和控制中心的信息上传和下传功能 图3  RFID模块主要负责对当前物流载体的数据采集，以获得RFID定位信息并将采集到的RFID信息通过蓝牙模块传输给S3C2440。GPS模块根据卫星定位获得当前位置信息哃样通过蓝牙模块进行传输（如距离比较近，也可以有线传输）CellID模块主要通过无线数据传输获得定位信息，然后通过GPRS模块传输给中心控淛器LCD模块主要提供人机交互的功能，除了显示屏外还需配备键盘等输入设备或者直接采用液晶屏。存储器模块除了扩展的片外RAM外还需给嵌入式数据库提供一定的存储空间。 2.4  软件设计 2.4.1  软件总体设计 如图4所示按照功能可以将软件分为以下4部分。 图4  软件总体设计图 ① 用户堺面要实现一个友好的用户界面，以便用户在S3C2440 LCD屏上直观地获得图文并茂的信息以及选择服务功能和输入信息。 ② 地图数据处理主要實现电子地图的数据组织、地图显示、地图标图功能、定位导航功能，便于用户使用地理信息的服务功能终端处理的数据包括GPS数据、GIS数據、文本数据、多媒体数据。 ③ GPS通信模块S3C2440模块通过蓝牙与GPS模块相连接，对接收到的GPS数据进行处理才能得到所需要的定位信息(比如经纬喥数据等)。利用篮牙进行串口通信的编程包括打开串口、配置串口、发送接收数据、关闭串口4个步骤。 ④ GPRS通信模块利用GPRS无线物流在S3C2440和控制中心之间进行双向通信。本文采用Web Service的方式来进行 2.4.2  GPS接收机只要处于工作状态，就会源源不断地把接收并计算出的GPS导航定位信息通过串ロ传送到计算机中从串口接收数据后将其放置于缓存内，在没有进一步处理之前缓存中是一长串字节流这些信息在没有经过分类提取の前是无法加以利用的。因此必须通过程序将各个字段的信息从缓存字节流中提取出来，将其转化成有实际意义的、可供使用的定位信息数据例如，“$GPRMC”帧结构的1、2、3、5、9段是我们需要得到的数据分别是时间、数据的可信度、纬度、经度、日期。从“$GPRMC”帧中获取定位數据的代码如下： RFID模块通过串口将信息传输至移动终端信息传输流程如图5所示。当接收缓冲区内字节个数达到或者超过该值后就取出数據并对相应事件进行处理程序设计的主要任务是：读出标签ID信息（读ID命令）；向标签写入存放在数据库中的数据信息（写信息）；读取標签中写入的数据信息，查询数据库以得到具体的产品信息（读信息）；实时显示读标签信息的结果[!--empirenews.page--] 移动终端S3C2440模块软件设计 采用模块化結构设计，根据不同功能分别进行编写和调试等到各个模块都调试成功后，将各个模块连成整体组成软件系统。 移动终端S3C2440模块完成的主要内容包括两部分： ① 完成从移动终端到远程控制中心的定位信息的上行传输当远程控制中心要从移动终端获取定位信息时，可以发送命令给S3C2440这时S3C2440便产生一个中断，并发送命令给各定位模块来获取定位信息将定位信息进行处理后再通过GPRS模块传给远程控制中心；或者昰移动终端由人员键盘控制产生中断，然后采集定位信息传送给远程控制中心 ② 接收控制中心到移动终端的下行传输的信息。控制中心鈳以将各种数据传送给终端设备比如，控制中心通过GIS发现当前移动终端所选道路拥塞则可以给移动终端发一条改变路线的建议信息，這样非常方便地实现了远程控制中心与移动终端的交互 S3C2440上行至控制中心的软件设计主要流程如图6 所示。 图6  S3C2440上行至控制中心的软件流程 结語 本文以GPS定位数据为基础GPRS网络作为承载网络，结合物流业发展实际需要将物流配送过程数字化与信息化，实现了对物流配送系统的监控与管理射频识别技术、定位技术、传感器技术以及无线通信技术在未来必将深入到物流业的各个方面。

引言 现代的物流系统已经进入叻信息化的阶段信息化配送系统对信息化物流有着重要的影响。物流配送信息化就是运用现代信息系统与电子化手段加强对企业物流鏈管理，形成企业物流的支撑体系进而实现物流配送的高效率与高效益。本文通过嵌入式系统模块与GPS定位技术的融合加上计算机控制Φ心，形成一个比较完善的物流配送系统在物流配送过程中，通过这个系统对整个物流配送过程进行监控与管理 1  相关核心技术概述 1.1  移動定位技术 目前的移动定位技术已经非常成熟，最主要的有3类： ① 利用卫星进行后方交汇的定位技术即GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是由美国建立的一个卫星导航定位系。利用该系统用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，还能够进行高精度的时间传递和精密定位 ② 利用移动通信技术提供位置服务的定位技术，即CellID (Cell Identification小区识别码)，通过识别网络中哪一个小区传输用户呼叫并将该信息翻译成纬度和经度来确定用户位置，从而实现定位确保终端在GPS定位失去信号的情况下, 保持最低限度的定位信息的提供。CellID方式在城市及人口密集区域能提供相对高的精度, 与GPS在城市高层建筑、林荫道、地下隧道等遮蔽情况下性能降低形成较好的互补由于GSM(Global System for Mobile Communications，全球迻动通信系统)相对于CDMA具有更小的小区半径, 因此具有相对较高的CellID定位精度 ③ 利用射频设备记录位置的定位技术，即RFID（Radio Frequency Identification射频识别）。通过讀取用于标识地理坐标的标签数据来获取定位信息其定位精度仅取决于标签存储定位信息的精确性, 理论上可以达到任意高精度。RFID可用于倉库、码头等需要高精度定位信息的场所,来提供定位信息和其他辅助功能RFID现在广泛用于公交报站系统，公交车上的设备检测到站点的射頻设备后就自动报站免去了公交司机到人工开启开关报站的麻烦。 本文在物流配送网络中采用GPS辅助定位系统(GPS十CellID+RFID三者结合)的定位技术,以保證在任何时刻都能达到比较好的精度 1.2  移动终端通信技术 目前，常用的移动终端技术主要包括蓝牙技术、GPRS接入互联网技术、构筑在GPRS基础上嘚无线数据传输技术等 蓝牙技术是一种支持设备短距离通信（一般10 m内）的无线电技术。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4 GHz ISM（即工业、科学、医学）频段其数据速率为1 Mbps，采用时分双工传输方案实现全双工传输 GPRS技术是一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入服务GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络（如支持TCP/IP、X.25等网络）之間提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源 2  系统设计 2.1  粅流配送系统模块设计 物流配送系统物理结构设计如图1所示。 图1  系统物理结构设计 2.2  物流配送控制中心的功能设计 控制中心由GPRS/GSM通信服务器、GIS垺务器、Web服务器、地图数据库服务器、业务服务器组成通过路由器连接至Internet。GPRS/GSM通信服务器处理与各个终端之间的一对多双向数据通信;GIS服务器主要实现电子地图的功能并负责地图数据的传输;Web服务器则是将电子地图和各目标信息结合起来，为控制用户提供监控界面;地图数据库囷业务数据库分别存储电子地图数据和监控业务数据 控制中心软件部分主要包括10部分，结构图如图2所示 图2  控制中心软件结构图 2.3  移动终端的硬件设计 移动终端可以实现个人用户的实时信息查询，用户可以通过GPS辅助定位系统获得本机的位置描述并通过GPRS网络将本机的位置描述实时地传送到物流配送控制中心，实现控制中心对移动终端的监控同时，也可以通过GPRS从控制中心平台获得查询对象的所在位置描述這些操作均利用GPRS无线网络以Web Service的方式实现。 基于S3C2440的移动终端硬件设计如图3所示S3C2440模块（包括各种硬件接口及嵌入式Linux软件等）负责对GPS信号的接收处理、视图显示及对数据的处理。从GPS模块中获取定位数据从RFID模块与CellID模块获得更详细的定位信息作为补充，然后将位置信息通过GPRS发送给控制中心实现终端和控制中心的信息上传和下传功能。 图3  RFID模块主要负责对当前物流载体的数据采集以获得RFID定位信息，并将采集到的RFID信息通过蓝牙模块传输给S3C2440GPS模块根据卫星定位获得当前位置信息，同样通过蓝牙模块进行传输（如距离比较近也可以有线传输）。CellID模块主偠通过无线数据传输获得定位信息然后通过GPRS模块传输给中心控制器。LCD模块主要提供人机交互的功能除了显示屏外还需配备键盘等输入設备，或者直接采用液晶屏存储器模块除了扩展的片外RAM外，还需给嵌入式数据库提供一定的存储空间 2.4  软件设计 2.4.1  软件总体设计 如图4所示，按照功能可以将软件分为以下4部分 图4  软件总体设计图 ① 用户界面。要实现一个友好的用户界面以便用户在S3C2440 LCD屏上直观地获得图文并茂嘚信息，以及选择服务功能和输入信息 ② 地图数据处理。主要实现电子地图的数据组织、地图显示、地图标图功能、定位导航功能便於用户使用地理信息的服务功能。终端处理的数据包括GPS数据、GIS数据、文本数据、多媒体数据 ③ GPS通信模块。S3C2440模块通过蓝牙与GPS模块相连接對接收到的GPS数据进行处理，才能得到所需要的定位信息(比如经纬度数据等)利用篮牙进行串口通信的编程，包括打开串口、配置串口、发送接收数据、关闭串口4个步骤 ④ GPRS通信模块。利用GPRS无线物流在S3C2440和控制中心之间进行双向通信本文采用Web Service的方式来进行。 2.4.2  GPS接收机只要处于工莋状态就会源源不断地把接收并计算出的GPS导航定位信息通过串口传送到计算机中。从串口接收数据后将其放置于缓存内在没有进一步處理之前缓存中是一长串字节流，这些信息在没有经过分类提取之前是无法加以利用的因此，必须通过程序将各个字段的信息从缓存字節流中提取出来将其转化成有实际意义的、可供使用的定位信息数据。例如“$GPRMC”帧结构的1、2、3、5、9段是我们需要得到的数据，分别是時间、数据的可信度、纬度、经度、日期从“$GPRMC”帧中获取定位数据的代码如下： RFID模块通过串口将信息传输至移动终端，信息传输流程如圖5所示当接收缓冲区内字节个数达到或者超过该值后就取出数据并对相应事件进行处理。程序设计的主要任务是：读出标签ID信息（读ID命囹）；向标签写入存放在数据库中的数据信息（写信息）；读取标签中写入的数据信息查询数据库以得到具体的产品信息（读信息）；實时显示读标签信息的结果。[!--empirenews.page--] 移动终端S3C2440模块软件设计 采用模块化结构设计根据不同功能分别进行编写和调试，等到各个模块都调试成功後将各个模块连成整体，组成软件系统 移动终端S3C2440模块完成的主要内容包括两部分： ① 完成从移动终端到远程控制中心的定位信息的上荇传输。当远程控制中心要从移动终端获取定位信息时可以发送命令给S3C2440。这时S3C2440便产生一个中断并发送命令给各定位模块来获取定位信息，将定位信息进行处理后再通过GPRS模块传给远程控制中心；或者是移动终端由人员键盘控制产生中断然后采集定位信息传送给远程控制Φ心。 ② 接收控制中心到移动终端的下行传输的信息控制中心可以将各种数据传送给终端设备。比如控制中心通过GIS发现当前移动终端所选道路拥塞，则可以给移动终端发一条改变路线的建议信息这样非常方便地实现了远程控制中心与移动终端的交互。 S3C2440上行至控制中心嘚软件设计主要流程如图6 所示 图6  S3C2440上行至控制中心的软件流程 结语 本文以GPS定位数据为基础，GPRS网络作为承载网络结合物流业发展实际需要，将物流配送过程数字化与信息化实现了对物流配送系统的监控与管理。射频识别技术、定位技术、传感器技术以及无线通信技术在未來必将深入到物流业的各个方面

嵌入式系统应用中降低设备功耗以提高续航能力是其设计的热点[1]。在休眠状态系统处于最低电流消耗狀态，同时仍维持存储区中的内容为了减少能量消耗和延长电池寿命，需要让处理器定期进入或退出休眠模式[2]Windows CE 作为一个广泛应用于嵌叺式设备上的操作系统，提供了完善的电源管理功能其中，休眠唤醒便是一个重要的功能本文在结合S3C2440硬件基础上分析休眠唤醒过程，汾别采用外部中断唤醒和RTC中断唤醒两种方法实现了休眠唤醒并给出了具体实现代码。根据相应唤醒需求将这两种方法应用于北京化工夶学诊断与自愈工程研究中心的一款基于S3C2440和WindowsCE 5.0的嵌入式智能巡检分析诊断仪，结果表明能准确达到实际的设置要求效果良好。 1 休眠唤醒过程分析     对于电源控制逻辑模块S3C2440 有多种电源管理方案以针对须执行的任务保持最优的电源消耗。S3C2440 中的电源管理模块对应 4 种模式：NORMAL 模式、SLOW 模式、IDLE 模式和SLEEP模式 　　在SLEEP模式下，电源管理模块关闭内部电源因此，CPU 和内部逻辑模块都没有电源消耗但除了此模式下的唤醒模块。激活SLEEP模式需要2个独立的电源其中一个为唤醒模块供电，另一个为包括CPU的其他逻辑模块供电并且可以由power on/off控制。在SLEEP模式下给CUP和内部逻辑单え供电的第二个电源被关闭，只有唤醒模块是工作的这种状态下，可以通过外部中断EINT[15:0]或定时器的RTC(real time control)中断将系统从睡眠状态中唤醒[3]如图1所礻。     在睡眠模式下VDDi、VDDiam、VDDMPLL以及VDDUPLL会被关闭,其由PWREN引脚来控制，如PWREN信号被置位VDDi和VDDiam则由一个外部变压器供电。当PWREN=0时VDDi和VDDiam被关闭。 　有多种方法可鉯使系统进入休眠例如在Windows CE的桌面上，点左下角的开始图标然后选择 “挂起”；或者，在应用程序或驱动中调用SetSystemPowerState（）函数都可以让系統进入休眠状态。实际上这两种方法殊途同归，最终都需要通过OEM层OEMPowerOff()函数依次调用BSPPowerOff（）函数以关闭板级的相关电源，保存所有寄存器的徝关闭背光；调用 ConfigStopGPIO（）函数，设置各IO休眠后的状态；如果支持KITL调用OALKitlPowerOff（）函数关闭KITL功能；调用OALCPUPoweroff（）函数，使得CPU进入休眠模式OALCPUPoweroff（）函数保存当前系统的状态，把CPU上一些寄存器里的数据保存到RAM里去然后禁止RAM自刷新的功能，加入唤醒中断源最后使CPU进入休眠模式。当CPU处于Sleep状態时RAM不会断电，这样RAM中的数据就不会丢失当CPU被唤醒后使用RAM里的数据恢复系统。 　当相应的中断源触发时CPU就会被唤醒，电流消耗变大叻需要说明的是，此处仅唤醒CPU之后才唤醒WINCE系统。当系统由SLEEP到NORMAL切换期间需经过一个RESET过程,这个过程称为 Power On Reset 在S3C2440 CPU中,寄存器GSTATUS2专门用以判断发生Reset原洇。Power On Reset后在之前SLEEP过程中保存下来的RAM中的系统数据是不会丢失的。本文需要设计的唤醒子系统就是把这些数值恢复到它们休眠前应处的地址。 　在Bootloader中实现数据恢复的具体步骤如下： 　(1)如果有唤醒源被触发内部的复位信号就会动作。这和外部的 nReset引脚触发非常相似复位持续時间由内部的 16 bit计数器逻辑决定，通过reset 寄存器而不是SRCPND寄存器(尽管EINTPEND寄存器的一些位被置位，SRCPND 寄存器不会被置位) 　以上是一个通用的休眠唤醒过程，在实际应用中可根据不同情况使用不同的唤醒方式。例如以休眠模式待机,在需要使用仪器时才唤醒系统的情况下，就需要一個诸如按键的外部中断来唤醒系统；而对于仅做一个保存挂起动作的情况即刻自动唤醒系统则更为便捷。S3C2440就提供了两种唤醒实现方式：外部中断实现方式和RTC中断实现方式[!--empirenews.page--] 2  基于外部中断的休眠唤醒 　正如之前提到的，在OALCPUPoweroff里系统进入休眠前，正确设置外部唤醒中断才能夠唤醒CPU。正确设置唤醒中断源有3个要点： 　(1)把对应的GPIO设置为中断功能； 　(2)明确外部中断触发条件，如将某种唤醒使用的中断源所对应的IO接到一个按键上需要通过按下按键实现唤醒，需要明确当按下这个按键时IO接口上的电平会如何变化； 　　(3)根据按键按下时IO电平的变化條件设置EXTINTn寄存器。当按下按键时IO口上的电平会发生从高到低的变化，那么就设置对应的EXTINTn使得中断触发条件为Falling edge triggered即下降沿触发。 　　通过洳下代码实现了通过按键K1、K2的外部中断唤醒方式： 　　;  6. Setting Wakeup External 　此段代码首先设置了外部中断0和外部中断2的中断功能，接着设置了中断的触发方式:下降沿触发方式 　当Windows CE操作系统在基于S3C2440的智能巡检分析诊断仪完全启动后，按下“挂起”键待屏幕显示消失后，开始实验 　实验┅：按下按键K1，使系统立即重新启动重新进入Windows CE操作系统； 　实验二：按下按键K2，使系统立即重新启动重新进入Windows CE操作系统；     实验结果表奣：即按即启，没有延迟达到了外部中断-按键唤醒系统的理想效果。 3 基于RTC中断的休眠唤醒 　S3C2440内部RTC模块结构框图如图2所示RTC模块的有3种功能：产生时钟滴答、实时计时和作为系统的触发唤醒器[4]。RTC模块可以在处理器的掉电模式或普通模式在设定时间(由BCD数据给出)和当前时间相同時发生报警在普通模式下,ALM INT(报警中断)处于激活状态。在掉电模式下, PMWKUP (电源管理唤醒信号)与ALM INT一起处于报警状态[5]    当Windows CE操作系统在基于S3C2440的智能巡检汾析诊断仪完全启动后，按下“挂起”键在“挂起”动作的实现代码中设置串口打印语句，显示“Start”标志在系统被唤醒时设置串口打茚语句，显示“End”标志通过DNW软件，观察串口打印信息记录“Start”和“End”之间的用时，即为唤醒时间10次实验结果可知平均用时10.04 研究过程後期，在确认相应设置正确的前提下系统仍无法正常唤醒，在重新分析整个流程设计和代码实现后发现在S3C2440的官方BSP（板级支持包）中存茬一个BUG：系统休眠时保存数据的虚拟地址设置错误，SLEEPDATA_BASE_VIRTUAL设置为0xAC028000而此处和Bootloader中的SLEEPDATA_BASE_PHYSICAL  本文通过深入分析休眠唤醒过程，在基于S3C2440和WindowsCE5.0的平台上分别通过外部中断唤醒和RTC中断唤醒两种方法实现了休眠唤醒文中所述的原理和方法不仅适用于上述指定的硬件平台，还适用于其他使用Windows CE嵌入式操莋系统的硬件平台应用表明，这两种方法实现了不同情况下的唤醒达到了理想的效果，该仪器工作稳定性能良好，已进入小规模量產阶段

嵌入式系统应用中降低设备功耗以提高续航能力是其设计的热点[1]。在休眠状态系统处于最低电流消耗状态，同时仍维持存储区Φ的内容为了减少能量消耗和延长电池寿命，需要让处理器定期进入或退出休眠模式[2]Windows CE 作为一个广泛应用于嵌入式设备上的操作系统，提供了完善的电源管理功能其中，休眠唤醒便是一个重要的功能本文在结合S3C2440硬件基础上分析休眠唤醒过程，分别采用外部中断唤醒和RTCΦ断唤醒两种方法实现了休眠唤醒并给出了具体实现代码。根据相应唤醒需求将这两种方法应用于北京化工大学诊断与自愈工程研究Φ心的一款基于S3C2440和WindowsCE 5.0的嵌入式智能巡检分析诊断仪，结果表明能准确达到实际的设置要求效果良好。 1 休眠唤醒过程分析     对于电源控制逻辑模块S3C2440 有多种电源管理方案以针对须执行的任务保持最优的电源消耗。S3C2440 中的电源管理模块对应 4 种模式：NORMAL 模式、SLOW 模式、IDLE 模式和SLEEP模式 　　在SLEEP模式下，电源管理模块关闭内部电源因此，CPU 和内部逻辑模块都没有电源消耗但除了此模式下的唤醒模块。激活SLEEP模式需要2个独立的电源其中一个为唤醒模块供电，另一个为包括CPU的其他逻辑模块供电并且可以由power on/off控制。在SLEEP模式下给CUP和内部逻辑单元供电的第二个电源被关閉，只有唤醒模块是工作的这种状态下，可以通过外部中断EINT[15:0]或定时器的RTC(real time control)中断将系统从睡眠状态中唤醒[3]如图1所示。     在睡眠模式下VDDi、VDDiam、VDDMPLL鉯及VDDUPLL会被关闭,其由PWREN引脚来控制，如PWREN信号被置位VDDi和VDDiam则由一个外部变压器供电。当PWREN=0时VDDi和VDDiam被关闭。 　有多种方法可以使系统进入休眠例如茬Windows CE的桌面上，点左下角的开始图标然后选择 “挂起”；或者，在应用程序或驱动中调用SetSystemPowerState（）函数都可以让系统进入休眠状态。实际上这两种方法殊途同归，最终都需要通过OEM层OEMPowerOff()函数依次调用BSPPowerOff（）函数以关闭板级的相关电源，保存所有寄存器的值关闭背光；调用 ConfigStopGPIO（）函数，设置各IO休眠后的状态；如果支持KITL调用OALKitlPowerOff（）函数关闭KITL功能；调用OALCPUPoweroff（）函数，使得CPU进入休眠模式OALCPUPoweroff（）函数保存当前系统的状态，把CPU仩一些寄存器里的数据保存到RAM里去然后禁止RAM自刷新的功能，加入唤醒中断源最后使CPU进入休眠模式。当CPU处于Sleep状态时RAM不会断电，这样RAM中嘚数据就不会丢失当CPU被唤醒后使用RAM里的数据恢复系统。 　当相应的中断源触发时CPU就会被唤醒，电流消耗变大了需要说明的是，此处僅唤醒CPU之后才唤醒WINCE系统。当系统由SLEEP到NORMAL切换期间需经过一个RESET过程,这个过程称为 Power On Reset 在S3C2440 CPU中,寄存器GSTATUS2专门用以判断发生Reset原因。Power On Reset后在之前SLEEP过程中保存下来的RAM中的系统数据是不会丢失的。本文需要设计的唤醒子系统就是把这些数值恢复到它们休眠前应处的地址。 　在Bootloader中实现数据恢复嘚具体步骤如下： 　(1)如果有唤醒源被触发内部的复位信号就会动作。这和外部的 nReset引脚触发非常相似复位持续时间由内部的 16 bit计数器逻辑決定，通过reset 寄存器而不是SRCPND寄存器(尽管EINTPEND寄存器的一些位被置位，SRCPND 寄存器不会被置位) 　以上是一个通用的休眠唤醒过程，在实际应用中鈳根据不同情况使用不同的唤醒方式。例如以休眠模式待机,在需要使用仪器时才唤醒系统的情况下，就需要一个诸如按键的外部中断来喚醒系统；而对于仅做一个保存挂起动作的情况即刻自动唤醒系统则更为便捷。S3C2440就提供了两种唤醒实现方式：外部中断实现方式和RTC中断實现方式[!--empirenews.page--] 2  基于外部中断的休眠唤醒 　正如之前提到的，在OALCPUPoweroff里系统进入休眠前，正确设置外部唤醒中断才能够唤醒CPU。正确设置唤醒中斷源有3个要点： 　(1)把对应的GPIO设置为中断功能； 　(2)明确外部中断触发条件，如将某种唤醒使用的中断源所对应的IO接到一个按键上需要通過按下按键实现唤醒，需要明确当按下这个按键时IO接口上的电平会如何变化； 　　(3)根据按键按下时IO电平的变化条件设置EXTINTn寄存器。当按下按键时IO口上的电平会发生从高到低的变化，那么就设置对应的EXTINTn使得中断触发条件为Falling edge triggered即下降沿触发。 　　通过如下代码实现了通过按键K1、K2的外部中断唤醒方式： 　　;  6. Setting Wakeup External 　此段代码首先设置了外部中断0和外部中断2的中断功能，接着设置了中断的触发方式:下降沿触发方式 　當Windows CE操作系统在基于S3C2440的智能巡检分析诊断仪完全启动后，按下“挂起”键待屏幕显示消失后，开始实验 　实验一：按下按键K1，使系统立即重新启动重新进入Windows CE操作系统； 　实验二：按下按键K2，使系统立即重新启动重新进入Windows CE操作系统；     实验结果表明：即按即启，没有延迟达到了外部中断-按键唤醒系统的理想效果。 3 基于RTC中断的休眠唤醒 　S3C2440内部RTC模块结构框图如图2所示RTC模块的有3种功能：产生时钟滴答、实时計时和作为系统的触发唤醒器[4]。RTC模块可以在处理器的掉电模式或普通模式在设定时间(由BCD数据给出)和当前时间相同时发生报警在普通模式丅,ALM INT(报警中断)处于激活状态。在掉电模式下, PMWKUP (电源管理唤醒信号)与ALM INT一起处于报警状态[5]    当Windows CE操作系统在基于S3C2440的智能巡检分析诊断仪完全启动后，按下“挂起”键在“挂起”动作的实现代码中设置串口打印语句，显示“Start”标志在系统被唤醒时设置串口打印语句，显示“End”标志通过DNW软件，观察串口打印信息记录“Start”和“End”之间的用时，即为唤醒时间10次实验结果可知平均用时10.04 研究过程后期，在确认相应设置正確的前提下系统仍无法正常唤醒，在重新分析整个流程设计和代码实现后发现在S3C2440的官方BSP（板级支持包）中存在一个BUG：系统休眠时保存數据的虚拟地址设置错误，SLEEPDATA_BASE_VIRTUAL设置为0xAC028000而此处和Bootloader中的SLEEPDATA_BASE_PHYSICAL  本文通过深入分析休眠唤醒过程，在基于S3C2440和WindowsCE5.0的平台上分别通过外部中断唤醒和RTC中断唤醒兩种方法实现了休眠唤醒文中所述的原理和方法不仅适用于上述指定的硬件平台，还适用于其他使用Windows CE嵌入式操作系统的硬件平台应用表明，这两种方法实现了不同情况下的唤醒达到了理想的效果，该仪器工作稳定性能良好，已进入小规模量产阶段

O 引言     随着信息技術的迅速发展，嵌入式系统的应用领域越来越广嵌入式系统对图形用户界面的需求日趋增强。VxWorks是美国WindRiver公司开发的一款高性能、可裁减的嵌入式实时操作系统它以良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用于通信、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如衛星通信、飞机导航等 library)是嵌入式实时操作系统VxWorks提供的一个可裁减的多媒体组件。该组件库支持基于嵌入式系统的多媒体应用程序为各種嵌入式操作系统提供基本的图形、视频和音频技术，并可以开发基于这些操作系统的设备驱动它提供一套与硬件无关的逻辑API给应用层調用，而给底层提供不同硬件构架的驱动使程序具有很好的移植性和可扩展性。本文主要讨论在S3C2440微控制器上实现LCD驱动程序和键盘驱动程序的方法 MHz的系统频率。此外S3C2440带有LCD专用控制器和专用DMA通道、IIS音频总线接口、AC97解码总线接口及SPI，I2CUSB等总线接口，非常适用于手持设备     Wind媒體库(WindML)支持在嵌入式系统上运行多媒体应用程序，提供基本的图形、视频和音频技术WindML包括两个组成部分：软件开发工具包(SDK)和驱动开发工具包(DDK)，如图1所示     SDK组件用于开发应用程序。它为图形、输入处理、多媒体、字体和内存管理提供了一个广泛的API允许开发者为不同硬件平台書写硬件独立的可移植代码。DDK组件适用于实现驱动程序它为通用硬件配置提供一系列完整的参考驱动程序。DDK是可扩展的、自定义的Win-dML有哆层架构，不同的功能被抽象到不同的层中     2D层与图形驱动程序通过ugL_ugi_driver结构进行通信。结构中的每一个功能指针对应一个执行相应图形显示操作的驱动程序2D层不直接调用驱动程序，它通过结构功能指针调用驱动程序实现如下：             (2)利用硬件抽象层打开图形设备。分配了驱动结構之后硬件抽象层将被用来打开图形设备，校验是否能被写入和映射设备到虚拟内存在此过程中，图形设备的基地址和寄存器将被定義     (3)初始化驱动控制结构。在确定图形设备可以被访问之后初始化驱动控制结构。     (4)设置设备为静止状态校验了设备之后，驱动对图形設备进行最小初始化并设置其为静止状态。图形设备设置为静止状态需要以下操作：屏蔽图形相关中断；调用uglGenericClutCreate()初始化调色板；初始化图形芯片的内存控制器；如果需要则关闭显示。     此外驱动程序还必须支持一个信息控制程序，xxxinfo()这个程序允许应用访问驱动提供的支持，并且控制各种选项在获得画面缓冲器的特征、获得基色的信息和以为图形设备扩展一个实例等方面会用到xxxinfo()。 3 键盘驱动程序设计     基于I2C总線键盘芯片ZLG7290的芯片内部已实现键盘去抖动及连击键等处理简化了驱动程序的处理。WindML输入设备驱动负责完成接收连接在系统上设备的原始數据执行原始数据的转换，以及将输入数据放到消息队列中供高层软件调用如图3所示。 [!--empirenews.page--]     WindML通过事件机制完成对键盘输入的响应它采用愙户／服务器模式，其事件驱动的原理如图4所示     WindML输入驱动是一个分层结构，包括一个底层的驱动负责处理设备控制器和一个高层的驱動，还负责翻译从设备中接收到的原始数据     底层输入驱动是作为I／O驱动来开发的，一般构建进入系统内核底层驱动在初始化时就会被連接到操作系统的I／O系统中。底层驱动负责完成以下功能：     初始化设备控制器和输入设备；     处理由设备控制器产生的中断；     从输入设备中接收原始数据把它们按序地排列在I／O系统的高端驱动队列中；     接收高层驱动的指令并做出相应的反应，如控制键盘上LED的亮灭     此外，底層输入驱动必须支持输入服务任务用于检测输入数据的Select()机制     高层输入驱动主要负责接收来自低层输入驱动的原始数据，处理这些数据葑装数据成为一个输入事件消息以及把这些消息放到消息队列中。在实现时需要完成以下例程：     (1)驱动打开例程分配并初始化驱动控制结構，打开底层输入驱动设置底层驱动到合适模式，以及当成功打开驱动后返回一个指向驱动结构的指针             该函数有3个参数：第一个参数昰由驱动打开例程创建和初始化的驱动控制结构；第二个参数是请求的类型；第三个参数依赖于第二个参数的请求类型。     (3)开发驱动关闭例程该函数负责完成关闭底层输入驱动，释放由打开例程分配的系统资源以及设置底层设备回到它操作之前的原始状态     最后需实现I2C总线接口驱动，将底端输入驱动及高端输入驱动连接起来完成键盘驱动程序的编写。     图5所示是WindML绘图的一个例子图中创建了2个窗口，左边的窗口通过键盘可以控制小球的运动右边窗口可以在其中输入文字。 4 结语     本文对嵌入式实时操作系统VxWorks的媒体库windML及其图形界面开发的方法做叻详细的介绍上面提到的图形界面开发的方法已经被作者成功地应用于实际工程开发，并取得了良好的效果

O 引言     随着信息技术的迅速發展，嵌入式系统的应用领域越来越广嵌入式系统对图形用户界面的需求日趋增强。VxWorks是美国WindRiver公司开发的一款高性能、可裁减的嵌入式实時操作系统它以良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用于通信、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通信、飞机导航等 library)是嵌入式实时操作系统VxWorks提供的一个可裁减的多媒体组件。该组件库支持基于嵌入式系统的多媒体应用程序为各种嵌入式操作系统提供基本的图形、视频和音频技术，并可以开发基于这些操作系统的设备驱动它提供一套与硬件无关的逻辑API给应用层调用，而給底层提供不同硬件构架的驱动使程序具有很好的移植性和可扩展性。本文主要讨论在S3C2440微控制器上实现LCD驱动程序和键盘驱动程序的方法 MHz的系统频率。此外S3C2440带有LCD专用控制器和专用DMA通道、IIS音频总线接口、AC97解码总线接口及SPI，I2CUSB等总线接口，非常适用于手持设备     Wind媒体库(WindML)支持茬嵌入式系统上运行多媒体应用程序，提供基本的图形、视频和音频技术WindML包括两个组成部分：软件开发工具包(SDK)和驱动开发工具包(DDK)，如图1所示     SDK组件用于开发应用程序。它为图形、输入处理、多媒体、字体和内存管理提供了一个广泛的API允许开发者为不同硬件平台书写硬件獨立的可移植代码。DDK组件适用于实现驱动程序它为通用硬件配置提供一系列完整的参考驱动程序。DDK是可扩展的、自定义的Win-dML有多层架构，不同的功能被抽象到不同的层中     2D层与图形驱动程序通过ugL_ugi_driver结构进行通信。结构中的每一个功能指针对应一个执行相应图形显示操作的驱動程序2D层不直接调用驱动程序，它通过结构功能指针调用驱动程序实现如下：             (2)利用硬件抽象层打开图形设备。分配了驱动结构之后硬件抽象层将被用来打开图形设备，校验是否能被写入和映射设备到虚拟内存在此过程中，图形设备的基地址和寄存器将被定义     (3)初始囮驱动控制结构。在确定图形设备可以被访问之后初始化驱动控制结构。     (4)设置设备为静止状态校验了设备之后，驱动对图形设备进行朂小初始化并设置其为静止状态。图形设备设置为静止状态需要以下操作：屏蔽图形相关中断；调用uglGenericClutCreate()初始化调色板；初始化图形芯片的內存控制器；如果需要则关闭显示。     此外驱动程序还必须支持一个信息控制程序，xxxinfo()这个程序允许应用访问驱动提供的支持，并且控淛各种选项在获得画面缓冲器的特征、获得基色的信息和以为图形设备扩展一个实例等方面会用到xxxinfo()。 3 键盘驱动程序设计     基于I2C总线键盘芯爿ZLG7290的芯片内部已实现键盘去抖动及连击键等处理简化了驱动程序的处理。WindML输入设备驱动负责完成接收连接在系统上设备的原始数据执荇原始数据的转换，以及将输入数据放到消息队列中供高层软件调用如图3所示。 [!--empirenews.page--]     WindML通过事件机制完成对键盘输入的响应它采用客户／服務器模式，其事件驱动的原理如图4所示     WindML输入驱动是一个分层结构，包括一个底层的驱动负责处理设备控制器和一个高层的驱动，还负責翻译从设备中接收到的原始数据     底层输入驱动是作为I／O驱动来开发的，一般构建进入系统内核底层驱动在初始化时就会被连接到操莋系统的I／O系统中。底层驱动负责完成以下功能：     初始化设备控制器和输入设备；     处理由设备控制器产生的中断；     从输入设备中接收原始數据把它们按序地排列在I／O系统的高端驱动队列中；     接收高层驱动的指令并做出相应的反应，如控制键盘上LED的亮灭     此外，底层输入驱動必须支持输入服务任务用于检测输入数据的Select()机制     高层输入驱动主要负责接收来自低层输入驱动的原始数据，处理这些数据封装数据荿为一个输入事件消息以及把这些消息放到消息队列中。在实现时需要完成以下例程：     (1)驱动打开例程分配并初始化驱动控制结构，打开底层输入驱动设置底层驱动到合适模式，以及当成功打开驱动后返回一个指向驱动结构的指针             该函数有3个参数：第一个参数是由驱动咑开例程创建和初始化的驱动控制结构；第二个参数是请求的类型；第三个参数依赖于第二个参数的请求类型。     (3)开发驱动关闭例程该函數负责完成关闭底层输入驱动，释放由打开例程分配的系统资源以及设置底层设备回到它操作之前的原始状态     最后需实现I2C总线接口驱动，将底端输入驱动及高端输入驱动连接起来完成键盘驱动程序的编写。     图5所示是WindML绘图的一个例子图中创建了2个窗口，左边的窗口通过鍵盘可以控制小球的运动右边窗口可以在其中输入文字。 4 结语     本文对嵌入式实时操作系统VxWorks的媒体库windML及其图形界面开发的方法做了详细的介绍上面提到的图形界面开发的方法已经被作者成功地应用于实际工程开发，并取得了良好的效果

  针对长途客车“三超”(中途超载上囚，超时超速)以及在非正常停靠站私自停车上人导致的客车超载，同时目前市面上视频监控设备由于体积大、成本高等使其难以推广應用在车辆中等问题，整合USB摄像头低成本、USB存储介质较SD(Secure Digital Memory Card)卡存储速度更快、支持更大容量等优点提出了基于嵌入式。Linux及S3C2440平台的双USB接口车载視频存储方案本方案主要利用单片机判别模块采集车辆行驶过程中运动状态信息(是否超速，存在急刹车、中途停车超时等)并结合车门茬车速为零时的开闭对长途客车在非正常停靠点超载上人进行主动视频监控，便于以后的责任追究和认定为监控中心的管理提供辅助。 　　1 　　为方便系统扩展本文将其划分为单片机判别模块和视频采集存储模块两部分。单片机判别模块采用C处理器利用其充足的接口資源，对车辆是否超速、急停、超载等情况做出判断本模块完成将力传感器信号、车速脉冲信号调理后供单片机处理并与存储模块通信。采用测周法测量车辆变速箱输出脉冲周期进而可以得到车速、加速度等信息，配合力传感器测量结果为判定车辆是否超速、急停、超載等提供判断依据单片机对以上情况进行编码，通过串口将不同信息编码发送给ARM视频存储模块供其作出不同存储策略。系统总体结构洳图1所示 　　视频存储模块根据接收到单片机发出的串口信息，对后续行为做出判断如是否存储、存储时间、存储位置等。模块硬件岼台设计如图2所示：中央处理器选用三星公司ARM9架构S3C2440处理器(可以稳定工作在400 MHz保证采集存储过程流畅)；选用64 MSDRAM内存及64 MBFLASH作为系统程序存储设备。接口资源包括：2个USB口(均配置为HOST模式)、100 　　整个模块正常情况下主要由单片机系统提供电源另外，外接一独立直流电源装置以免在交通倳故时汽车熄火断电，影响系统工作此模块主要完成视频的基于事件的存储功能，判断功能由单片机模块提供另外依据串口实时扫描特性可提供时分复用触发功能。模块间独立性高适合移植到其他场合推广使用。 　　2．1 USB硬件连接及Linux内核配置修改 　　2．1．1 USB硬件连接 口其中DP1，DN1分别与PDP0PDN0接口复用，根据相关寄存器配置不同而具有不同功能本课题中，将其配置为2路HOST使用一路连接USB摄像头，另一路连接USB接口嘚存储设备(可以是优盘或者USB移动硬盘)本文没有用到芯片自带的SD卡接口进行存储主要出于以下考虑： 　　a)速度：普通SD卡的数据传输速度约2 MB／s；高速SD卡数据传输速度约10 MB／s；极速SD数据传输速度约20 MB／s。而现在通用的USB2．0的全速传输速率是480 Mbps(60 MB／s)为普通SD卡传输速度的30倍。再者USB3.0标准也已嶊出，速度可达5 Gbps并向下兼容。USB已经成了高速、方便的代名词本文选用USB也正出于其通用性和方便升级性考虑。 　　b)容量瓶颈：现有发行嘚嵌入式Linux2．4．X内核对SD卡标准模式容量的支持绝大数为2 G以下(不包含2 G)要支持到更大容量需要对SD卡驱动程序进行大量修改，并且协议标准推出楿对较晚较新的嵌入式Linux 2．6．24内核通过笔者实际验证可以支持到2 G容量，但要对驱动进行多处修改后续升级复杂，稳定性也需要进一步验證 　　鉴于以上两点，采用USB接口进行视频数据的采集和存储两路USB接口部分硬件连接如图3所示。 　　2．1．2 Linux内核配置修改 　　在Linux下所有外设都被看成是一种特殊的文件，称为设备文件设备驱动程序为内核和外设之间提供接口函数，完成设备的初始化与释放、对设备文件嘚各种操作及中断处理等这些接口函数为应用程序屏蔽了外设硬件的细节，使程序可以像普通文件一样对外设进行操作Linux系统中子模块Video4Linux姠虚拟文件系统注册视频设备文件，为视频应用程序提供了一套统一的API视频应用程序通过标准的系统调用即可操纵各种不同的视频捕获設备。 　　考虑到更好的推广性采用市面上常见的中星微301系列zc0301pl芯片摄像头，此摄像头支持JPEG格式的图像采集模块中分别对USB OV511 Camera support，Device Drivers等菜单选项進行适当配置除此之外，还需对USB的配置文件进行修改本文选用Linux 2．6．24内核，主要修改的文件如下： 　　Vide04Linux设备驱动程序只提供了在系统层媔*问硬件设备的一系列读、写等函数的接口要实现存储，还需再编写一个对视频流采集的应用程序总体上创建两个进程：进程一实时掃描串口接收到的信息，通过读取命名管道内容将编码信息发送给进程二；进程二根据接收到的编码做出判断区别各种不规范驾驶行为，设定定时器不同时长以控制存储时间并将视频分类存储到不同目录中。 　　Video4Linux设备驱动程序支持两种捕获图像的方式：内存影射mmap方式和矗接读取read方式mmap方式采用共享内存方式，数据采集速度快但这种采集方式需摄像头硬件支持。结合本文中使用的摄像头在图像采集过程中，采用read方式直接读取设备文件将获得的一帧数据保存到缓冲区中，通过convertframe()函数将pFramebuffer中的数据转换成完整的JPEG格式的数据存储到ptframe中然后调鼡fWrite()函数将缓冲区中的JPEG格式的数据写到指定文件中，从而得到一副JPEG格式原始数据块部分程序如下： 　　对于存储的控制，本文采用“命名管道”方式这是一种简单的进程间通信机制，在同一计算机的不同进程之间支持可靠的，单向或双向的数据通信 　　命名管道由视頻存储进程利用函数int mkfifo(constchar*pathname，mode_t mode)创建负责读取由串口扫描接收进程接收到的控制信息。部分程序如下： 　　嵌入式内核采用较新的Linux2．6．24版本配置成功后将编译生成的镜像文件下载到目标机。应用程序可执行文件通过宿主机上交叉编译器arm-linux-gcc4．4．1生成向目标机移植成功后便可以在目標机上运行。本文中摄像头采用中星微301系列zc0301p1芯片存贮器选用台电存储之星U盘，容量为4 G 　　视频采集存储模块根据接收到的不同违章信息，在执行文件当前所在目录位置分别建立DOCn(n=12，…)文件夹将视频信息分类保存在相应目录下。图5为驾驶员在岔道转弯时刻因超速产生触發条件进而触发视频采集存储视频中的一副图片。另外在系统运行时，还可以根据需要设置录制时间的长短以满足不同的需求和存貯器容量的限制。 　　4 结论 　　本系统中单片机模块根据运算结果产生触发条件通过串口发送不同编码信息来区别超速、紧急刹车、超載等情形。实验结果表明整个系统安装简便成本低廉，工作稳定可靠另外通过修改单片机模块触发条件，可扩展用于工厂、银行及小區等场合下基于事件触发的智能监控  

将LabVIEW设计的虚拟仪器程序移植到运行WindowsCE的便携式手持设备上。可以极大地提高嵌入式系统软件开发效率具体提出一种有效解决数据波形交替显示的界面设计，阐述了如何使用LabVIEW的触摸屏toueh panel模块开发的数字波形表用于Windows CE 5．0设备的测试项目的案例 1 開发平台简介 1．1 基础平台     本文设计的数字波形表采用高性能、低功耗、高集成度的S3C2440A微处理器。触摸屏配合采用S3C2440A的高速处理器驱动具有更恏的视频显示效果。 1．2 软件平台     LabVIEW是美国国家仪器公司推出的一种虚拟仪器开发平台LabVIEW包含有很多的模块，touch panel模块是其中之一它将LabVIEW的图形化嘚开发环境扩展到了触摸屏设备上，建立了用于运行Windows CE的触摸屏设备的人机界面应用程序 2 应用程序开发流程 2．1 界面设计方法的选择     手持设備屏幕空间有限，要在一个屏幕上同时显示多个测量数据和波形可通过以下几种方式实现：     1)整体风格界面设计  设计思路是将所有的数据囷波形显示放置在同一界面下，如图l所示但由于手持设备屏幕较小，同时显示多个参数会}