通用硬件平台

通用硬件平台（精选十篇）

通用硬件平台 篇1

近年来,永磁同步电机(PMSM)以其结构简单、体积小、重量轻、高转矩/惯性比、高效率等优点,在家庭、数控机床、工业机器人以及航空航天等领域得到日益广泛的应用。PMSM以一个与电源频率同步的恒定速度进行旋转,不受负载和线路电压的影响,是高精度定速驱动的理想选择。PMSM的速度/转矩特性非常适用于直接驱动大马力、低转速(rpm)的负载。同步电机能够以较高的功率因数运行,因此能提高整个系统的功率因数,进而能消除或减少功率因数的损失。功率因数的提高还可以减少系统及电机终端的压降。PMSM舍弃了励磁线圈,而且转子的转速与定子磁场的转速相同。PMSM的这种设计可以消除转子铜损,与传统的感应电机相比可以产生极高的效率峰值。PMSM的功率重量比也高于感应电机。

本文在对PMSM的多种控制算法分析的基础上,主要阐述PMSM控制系统实现的硬件平台方案。根据本文设计方案,主要控制功率在1kw以内的PMSM。

1硬件平台方案

1.1 PMSM控制器一般解决方案

PMSM控制器主要针对当前PMSM应用需求扩大而设计,性价比将在方案拟定过程中是重要的参考。

在实际工程中,无刷电机控制器设计时采用比较多的是带有位置或者速度反馈的方案:通过霍尔、光编、旋变等传感器检测电机运行位置或者速度信息实现电机运动控制。如图1所示。

电机的无传感器控制技术始于上个世纪70年代,重点是通过电机运行态的观测和电机系统的辨识而实现电机磁链和速度控制,其一般过程如图2所示。

1.2本系统方案及工作原理

1 K W以内P M S M应用场合,对于控制器的要求各有差异,但总体上可以分为两大类:有传感器控制器和无传感器控制器。前者往往注重性能:对实际能够达到的速度、位置、力矩波动的控制参数敏感;而后者对于产品的直接成本更加敏感。结合实际情况,本方案拟结合上述两种解决方案以应对两类不同的需求:采集相电流同时也保留常用传感器反馈通道设计,以保持系统能够适应多种流行算法实现的需要。方案框图如图3所示。

借助诸如矢量控制等复杂的控制方法,PMSM可以提供与高性能的四象限直流驱动相仿的控制功能。矢量控制是PMSM的一种高级控制方法,这种方法利用磁场定向的原理来控制磁通、电流和电压的空间矢量。可以建立一个坐标系统,将矢量分解成磁场产生的部分和转矩产生的部分。这样,电机控制器(即矢量控制器)的结构几乎与分励直流电机完全相同,从而简化了永磁同步电机的控制。过去开发这种矢量控制技术的目的是在永磁同步电机中达到同样出色的动态性能。在此方法中,必须将定子电流分解为产生磁场的部分和产生转矩的部分,以便分别控制磁通量和转矩。要做到这一点,必须建立与转子磁场关联的转子坐标系统。该坐标系统通常称为“d,q系统”。将转子坐标系统转换为定子坐标系统通常需要很强的CPU运算性能。

要进行矢量控制,必须做以下步骤的工作:

1)测量电机的数值(相电压和电流)。

2)用Clarker转换将它们转换成2相系统(α,β)。

3)计算转子磁通空间矢量的大小和角度位置。

4)用Park转换将定子电流转换成d,q坐标系统。

5)定子电流的转矩(isp)和磁通(isd)分量由控制器分别进行控制。

6)用去耦模块计算定子电压空间矢量的输出值。

7)通过Park反向转换将定子电压空间矢量从d,q坐标系统转换回固定于定子的2相系统。

8)用正弦调制生成3相输出电压。

2硬件平台设计

基于上述算法实现的需要,结合功放驱动电路设计的一般原则,本方案电路分为三各部分:主控电路(包括主控制器、编码器反馈回路、旋变解调、温度反馈回路)、功率转换电路、电源变换电路。

2.1主控电路

2.1.1主控制器

主控制器采用NXP公司基于ARMCortex-M3核的LPC1768微控制器,拟采用SPI0、CAN1/2、ADC、MCPWM、QEncoder、UART、I2C几个外围功能模块,实现功能如下:

2.1.2编码器反馈回路

所选用主控制器外围扩展由两通道的正交编码器,能够将角度信息转换为脉冲信号,通过检测脉冲信号的数量和相位差,就可以实现位置、速度、转向的检测。在实现过程中只需增加数字整形电路即可直接介入编码器反馈信号。

2.1.3电流反馈回路

电机电流的监测有两种不同结构:低端检测和高端监测。高低端检测分别如图4和图5所示:

采用低端检测方式,电路非常简单,成本低廉,信号调理电路往往一个运放就足以,所以一般场合的应用常采用这种方式。高端检测方法可以直接检测出每相相电流。相比较而言前者成本低,电路容易实现,但会引入额外电阻而带来接地噪声。后者相对成本高一些,但可以直接得到相电流,为后期实现提供方便。这里拟采用高端检测的方式,以提高系统带宽和适应性。

具体实现时可选择IR2177为核心器件来实现该检测电路,如图6所示。

2.1.4旋转变压器解调

AMC1210的PWM输出直接驱动旋转变压器,ADS1205的参考引脚(REF)将正弦及余弦信号的电压限制在正确范围之内。由于ADS1205参考输出具有高阻抗特性,不能提供足够的驱动电流,故需增加缓冲。旋转变压器另一侧的输出引脚的阻抗低,因而可以直接驱动调制器的输入端。

2.1.5温度反馈

电机驱动的热设计往往是功率转换的重要一环,除了选择恰当的器件和散热设计,减少本身损耗外,还应该设计温度反馈回路,以实现系统的过热保护。

由于功率转换器件采用高性能的T M O S管PSMN020,其热耗为小于1.4K/W。按照21A持续电流,内阻为20mΩ来算,其热耗引起温升为:12K。在设计过程中如果增加覆铜面积有助于进一步改善温升效应。

作为辅助的设计,这里采用二极管作为传感器结合集成电路SA56004实现温度的反馈,能够实现-40℃～125℃范围内的温度探测。

2.2功放驱动

为简化电源设计,在现在的PWM功率驱动设计中几乎全部采用桥式结构。本驱动器控制的目标为功率1kw左右的永磁同步直流电机,在大多数场合有双向应用需求。因此本方案拟采用全桥驱动结构:

本方案采用4 8 V供电设计,1 K W的驱动能力,则线电流将达到21A(1000W/48V)。在持续电流作用下耗散功率约为9w,增加散热片,所以选用的开关管需满足上述要求。根据性价对比,开关元件拟采用采用高性能MOS管PSMN020-100YS。在上述结构中,因Q1/2/3出于高侧,其驱动往往需要特别设计,所以常常使用对应的P管来代替。考虑到实现算法对开关管的一致性要求,采取专用集成电路来实现高侧管的驱动设计方案:

2.3电源变换

出于成本方面和应用场合的考虑,电源转换设计不做防雷设计。系统用电分为三部分:主控制器逻辑供电;信号调理电路的模拟供电;功率供电。

2.3.1主控器逻辑供电

系统采用LPC1768主控制器,工作电压为3.3V,另有前向通道外围电路工作电压为5V和12V两种。选用UWD240512K-15W,可提供12V和5V两种工作压,其中5V输出电流为1A,12V工作输出电流为800mA。3.3V主控器工作电压统AS1117-3V3变换得到。

2.3.2模拟供电

信号调理电路采用主要针对旋变解调电路使用,整个功耗不超过15W,这里这里选用URA4812LD-20W型号的隔离电源。

2.3.3功率供电

功率供电直接源于电源,这里可根据电机特性增加扼流圈、滤波电容,以减小引入噪声。

2.4抗干扰隔离措施

采用全数字脉冲调制电路驱动电机容易将为整个系统引入附加噪声,同时出于安全方面的考虑,本设计方案拟在信号处理方面采用如下措施:

2.4.1信号输出隔离

由主控制器输出的PWM信号采用光耦隔离,以保证隔离功率转换电路对主控制器的干扰。

2.4.2电源隔离

正如上文阐述,本系统将功率电、逻辑电、模拟电采用独立供电方式,保证系统安全。

2.4.3印制电路处理

针对各个功能模块的特点,本系统拟将系统分置三个独立电路板来共同实现:电源转换板、主控电路板、功率转换板。在具体设计时,着重对地线进行隔离处理。

3结论

系统性能的优劣直接与系统的软、硬件平台相关。相对硬件平台而言,软件工程更着重于在实践中探索。上述章节没有涉及软件设计,尤其是算法设计部分,还仅限于理论仿真和对他人相关成功经验的借鉴,因此在实践中有待进一步摸索、验证和改进,以适合应用系统的需要。也正因为在软件设计中的这种“不确定性”,这里的硬件平台的设计不具备性价比最优原则和经济性原则,而是以为多种控制算法的实现运行提供灵活的平台为原则,同时硬件方案也为系统今后扩展升级考虑,所以在部分资源的配置上留有一定的空间。

参考文献

[1]NXP Semiconductors.LPC1768 Datasheet.

[2]TEXAS INSTRUMENTS.AMC1210 Datasheet.

[3]TEXAS INSTRUMENTS.ADS1205 Datasheet.

[4]NXP Semiconductors.SA56004 Datasheet.

[5]张颖超,赵争鸣,袁立强,等.三电平PWM整流器直接功率控制[J].电工技术学报,2008,23(5):62-67.

[6]伍文俊,钟彦儒,伍超.基于合成中矢量的三电平整流器中点平衡新方法[J].电气传动,2007,37(12):26-30.

[7]杨培志,张晓华,陈宏钧.三相电压型PWM整流器模型准线性化[J].电工技术学报,2007,22(8):28-35.

[8]尹忠刚,等.基于空问电压矢量的变频器能量回馈系统研究[J].电力电子技术,2007,4l(7):6-8.

[9]彭力,等.高性能逆变器模拟控制器设计方法[J].中国电机工程学报,2006,26(6):89-94.

通用硬件平台 篇2

这边说下一下这个流程是怎么一回事，做这个事情要心中有数，知道目的再动手。

先说一下这边的环境是如下情况：

一、背景描述

软件:

序号

原系统

新系统

1

WIN2008R2

WIN2012

硬件：

序号原硬件平台新硬件平台

1interinter

需求：

实现如下角色正常转移至新硬件平台

序号

原FSMO角色

新FSMO角色

1

架构

架构

2

域命名主机

域命名主机

3

PDC

PDC

4

RID

RID

5

结构

结构

涉及服务器：

序号

服务器

OS版本

域

角色

1

CSCODC

WIN 2008R2

CSCO.V

原域控制器

2

member1

WIN 2008R2

CSCO.V

成员服务器

3

CSCODC

WIN 2012

CSCO.V

新域控制器

其他信息：

使用原有的IP,原有的域名

二、执行流程

2.1做好原域控制器的备份

2.2扩展架构

2.2.1.在此主域控制器上，运行adprep /forestprep 去扩展森林的级别使其支持Windows 2012

2.2.2.在此主域控制器上，运行adprep /domainprep 去扩展域的级别使其支持Windows 2012 domain

2.2.3 在此主域控制器上，运行adprep /rodcprep

3.在新硬件平台上安装准备好一台全新的win2012

4.此时把主域控的5个角色和GC功能转移到Domain内部的另外一台计算机

4.1 查看当前角色

4.2 传输角色

查看当前域控的角色所在服务器，成功转移

转移全局编录(GC)

立华科技发布全线云计算硬件平台 篇3

当前,高速发展的云计算、云存储、云安全等新应用模式正在推动着网络设备的融合,传统的通信、安全产品已经不能很好地满足多样化的需求。一些业务规模比较复杂的用户,逐步开始采用通用硬件平台来定制适合自身需求的产品。但无论是服务器还是工控机,都很难做到计算能力与I/O能力的平衡。针对这种情况,老牌网络安全硬件平台提供商立华科技于最近发布了全线云计算硬件平台产品,为此类用户提供了一个性能、I/O、可靠性俱佳的选择。

立华科技的云计算硬件平台采用异构设计,单个产品中使用了x86处理器结合多核MIPS网络处理器的实现方式,有效降低了用户获得计算能力和高速数据转发能力的成本。用户可以按照自己网络环境的需求,自行选择后端计算平台与前端网络模块进行搭配,达到原先必须使用多台设备才能实现的业务处理能力。同时,整体集成度的提高可以简化软件开发流程,有助于用户快速实现业务需求。

与传统通信、安全产品的硬件不同,立华科技的云计算硬件平台对本地存储需求也有一定的考虑。以Hybrid FW-9655为例,该产品除内置有Intel最新发布的至强5600系列处理器和CAVIUM CN5800系列网络处理器外,还支持建立SAS RAID阵列。这样,无论该平台用做网络基础架构还是计算节点,都具有在本地保存海量数据的能力。

通用硬件平台 篇4

1 系统概述

该设备主要完成的功能是将70 Mbit的数据包通过网口分包发送给接收设备,并发送控制数据给接收设备,从而接收来自接收设备的状态数据。

整个设备主要由ARM芯片和FPGA芯片组成, ARM芯片采用三星2440,FPGA选用Xilinx的Xilinx Spartan6 系列FPGA,型号为XC6SLX45F484,将FPGA挂在ARM的RAM接口下,其接口带宽可达133 M/ 5 × 4 Byte = 106 MByte,通过100 Mbit·s－ 1以太网网卡与PC上位机通信,通过LVDS接口来完成与下位机的数据和控制信息交互。

FPGA通过一个FIFO接收ARM发送的数据,写使能信号( fifo_wren) 由ARM发送的片选信号( nce) 和写使能( nwe) 控制,当地址信号为0,nce和nwe同时有效时,FIFO被写入数据( 16 位宽) 。FIFO读使能由FIFO空信号( fifo_empt_w) 控制,当FIFO有数据写入时,FIFO空信号( fifo_empt_w) 由低变高,触发读使能, 数据被读出,并经LVDS后进入下位机。

FPGA通过另一个FIFO接收下位机发送的数据, 写使能信号( lvds_en_in) 由下位机控制,使能信号为高后,下位机提供写时钟( lv_clk_in_wire) ,数据( 8 位宽) 被写入FIFO。FIFO读使能( fifo_rden) 由ARM发送的片选信号( nce) 和写使能信号( noe) 控制,当FIFO有数据写入时,FIFO空信号( fifo_r_empt_w) 由低变高, ARM检测到此信号后使能nce和noe,并给出读时钟, FIFO数据被读出。

ARM通过100 MBIT网口接收上位机发送的TCP /IP数据包,ARM将其解包使数据内容通过ARM的RAM口发送给FPGA,而FPGA将数据包通过LVDS接口发送给接收设备。

下载器通过LVDS口接收来自接收设备发送的状态数据包并缓存至FIFO中,接收完一帧后给ARM发送中断信号,ARM接收到中断信号通过RAM接口读取FPGA FIFO中的状态数据包并打包成TCP/IP数据包并通过100 Mbit网口发送给上位机。

2 原理图设计

2. 1 电源设计

系统采用5 V直流供电,FPGA需要1. 2 V的核心电压,2. 5 V的VCCAUX电压,3. 3 V的bank电压,RAM板与LVDS接口芯片sn55lvds31/32 均使用3. 3 V电压供电,同时保证各个电压等级互不影响,采用5 V直接产生1. 2 V,2. 5 V和3. 3 V电压的方式,其中FPGA的1. 2 V核心电压采用开关电源LM2852,保证供电电压的精度,提高了电源效率,2. 5 V和3. 3 V电流预估较大,为满足系统长时间工作的散热,使用TI的电源模块pth04070。

2. 2 网络接口设计

网络接口使用DM9000 芯片以及网络接口芯片HR911103A组成,DM9000 是一个全集成、功能强、性价比高的快速以太网MAC层控制器［1］。其带有一个通用处理器接口、EEPROM接口、10/100 PHY和16 kB的SRAM( 其中13 kB用来接收FIFO,3 kB用来发送FIFO) 。电源模块采用单一电源,可分别兼容3. 3 V和5 V的IO接口电平。设计采用3. 3 V电源供电,保证了系统的稳定性,100 m网口双向通信带宽为50 Mbit·s－ 1( 6 MByte/s) 。DM9000 和2440 连接了16 条数据线,1 条地址线,唯一地址线用于判断数据线传输的是地址或是数据,所以这16 条数据线为数据和地址复用,如图4 所示。

2. 3 LVDS接口设计

LVDS: Low Voltage Differential Signaling,低电压差分信号。LVDS传输支持速率一般在155 Mbit·s－ 1以上。LVDS是一种低摆幅的差分信号技术,其使得信号能在差分PCB线对或平衡电缆上以几百Mbit·s－ 1的速率传输,其低压幅和低电流驱动输出实现了低噪声和低功耗。IEEE在两个标准中对LVDS信号进行了定义［2］。ANSI/TIA/EIA - 644 中,推荐最大速率为655 Mbit · s－ 1。设计采用了LVDS接口发送芯片sn55lvds31 和接收芯片sn55lvds32,其中发送部分采用50 Ω 的串联匹配［3］,电阻精度选择为1%,保证终端匹配电阻的精度。

3 PCB设计

系统PCB设计需注意叠层设计,ARM和FPGA间高速总线的设计以及LVDS总线的阻抗匹配及信号约束问题［4 －5］。

根据TI的参考手册,通常的叠层结构为LVDS信号层、电源层( 分割成LVDS电平电源和TTL电平电源) 、地层( 分割成LVDS电平地和TTL电平地) 和TTL信号层［6］,如图7 所示。

但在实际设计中,由于叠层的设计,不可能单独列出较多层,对于TTL和LVDS信号的地层也无需进行分割,因其会破坏地层的完整性,在确保完整地的情况下,可对其他地层TTL和LVDS信号分割。总之,在保证地层完整的情况下,使LVDS信号和TTL信号尽量分离,最好是在不同的层进行布线。在本PCB板的设计中,使用6 层叠层结构: TOP - GND1 - INNER - POWER - GND2 - BOTTOM,其中TOP和BOTTOM层走LVDS信号,INNER和GND2 走LVTTL信号,这样既保持了信号的分层,也保持了完整的信号回流路径。

LVDS信号频率可达600 MHz以上,所以差分线要求严格等长,差分对内最好不超过10 mil( 0. 254 mm) , 若频率低于600 MHz,该约束值可适当放宽,但上限不能超过75 mil［7］。不同LVDS对间的布线最大差值不超过200 mil［8］。文中在Cadence16. 3 的约束设置中,具体设置如下。

差分阻抗的不匹配会产生反射,有10% 的阻抗不匹配便会产生5% 的反射,所以需根据不同的情况进行不同的匹配控制。LVDS信号的差分特性阻抗为100 Ω,对于LVDS信号发射端( TX) ,采用差分对各自串联精度为1%的50 Ω 电阻进行匹配,这样既保持了信号传输的功率要求,又满足了阻抗控制的要求。

4 实测结果

下载器性能实测时,将LVDS接口接收和发送部分回环连接,可使用网络调试助手发送55 AA组成的1 032 Byte的数据包,测试下载器的功能。结果如图10所示,从图中可看到,下载器稳定的收发数据。

5 结束语

通用硬件平台 篇5

【版本号

20170508】

发布日期： 2017051

5【签约提示】

本协议由同意并遵照本协议规定使用农村淘宝平台服务、经由农村淘宝平台经营指定展示信息所涉商品或服务的淘宝/天猫平台卖家用户（本协议中称“您”或“卖家”）与阿里巴巴（中国）软件有限公司（本协议中称“农村淘宝”）共同缔结。

在申请使用农村淘宝平台服务前，请您仔细阅读并充分理解本协议的全部组成内容（包括但不限于您的基本信息、资料信息及本协议全部声明及条款、附件和关联规则等）；其中，有限责任、争议解决等重要条款将以粗体下划线标识，您应重点阅读。如果您不同意本协议的任何内容，或者无法准确理解条款的含义，请不要进行后续操作。一旦您点击“确认”本协议或已实际使用本协议约定的服务，即表明您使用的淘宝/天猫平台帐户下所对应的法律实体已充分阅读、了解并接受本协议的全部内容，并与农村淘宝达成一致，在本协议约定的农村淘宝平台服务期限内成为农村淘宝平台服务用户。

您理解并同意，鉴于互联网高速发展，本协议并不能完整覆盖您与农村淘宝的所有权利和义务，现有的约定也不能保证完全符合未来发展的需求。因此，所有本协议附件、农村淘宝根据业务运营需要不时公布的平台规则均为本协议不可分割的一部分，与协议正文具有同等法律效力；同时，农村淘宝有权对本协议及/或相关规则进行单方面的补充和/或变更，并以公告等书面方式通知予您（您可在“规则中心”查看前述规则或公告，相同规则或公告的内容如有不同，以“规则中心”显示为准），相关补充和/或变更将于公布七（7）日后或公告指定之日起生效。如您不同意相关补充和/或变更，须立即停止使用农村淘宝服务，并以正式书面盖章的方式告知农村淘宝；如您继续使用农村淘宝服务的，视为同意接受相关补充和/或变更。本协议项下的农村淘宝平台服务是淘宝/天猫服务的附加服务，您在申请和使用农村淘宝平台服务时，应确保您的淘宝/天猫服务为正常使用状态。

除各方另有书面约定外，本协议项下的农村淘宝平台服务期限按如下方式确认：（1）如您于2017年5月31日24:00前“确认”（或以任何类似形式签署）本协议的，则2017年6月1日0:00起您的服务生效，2017年12月31日24:00您的服务终止；（2）如您于2017年6月1日0:00及以后“确认”本协议（或以任何类似形式签署）或实际使用本协议约定的服务的，则自您服务开通之时（以农村淘宝实际通知为准）您的服务生效，2017年12月31日24:00您的服务终止。

【协议条款】

第一条 定义

1.1农村淘宝平台：是阿里巴巴集团旗下电子商务平台网站及客户端，以农村淘宝项目为依托，以广大农村地区的买家用户为主要目标群体。农村淘宝平台所使用的域名包括cun.taobao.com以及农村淘宝根据业务需要不时修改的URL。

1.2农村淘宝平台服务：下称“本服务”或“服务”，指由农村淘宝向卖家提供的与卖家指定展示信息及/或所涉商品或服务在农村淘宝平台在线经营相关的软件服务，具体包括但不限于：（1）与卖家指定展示信息在农村淘宝平台展示相关的软件服务（包括但不限于为卖家指定展示信息生成展示所需代码等）；（2）与卖家商品或服务和订单信息与村站服务者推广服务使用相关的推广辅助系统软件服务；（3）与卖家商品或服务和订单信息与二段物流服务对接相关的物流辅助系统软件服务，等。

1.3指定展示信息：下称“展示信息”，指卖家已发布于淘宝/天猫平台的信息（包括但不限于商品或服务的关键词、图片、素材、创意及/或包含上述信息的链接等）；在卖家选择使用农村淘宝平台服务后，展示信息将同步展示于农村淘宝平台。

1.4农村淘宝项目：指由阿里巴巴集团、各地方政府等发起的新农村电子商务服务网络建设项目，旨在通过意识培养、氛围营造、基础设施建设等完善农村地区电商服务，推动实现“网货下乡”与“农产品上行”的双向流通。其中，阿里巴巴集团内由本协议项下之农村淘宝作为农村淘宝项目的牵头方。

1.5村站服务者：指依据农村淘宝项目各共建方共同协商确定的项目方案设计，以农村淘宝项目村级服务站为依托，主要通过为村级服务站覆盖范围内的居民等服务对象提供网络商品或服务代购、暂存与代收发等服务，实现相关商品或服务的推广及自身自主创业的法律实体；其通俗称谓有村小

二、淘帮手、镇小二等，以下统称“村站服务者”。村站服务者推广服务的具体内容，以其实际提供的为准。

1.6二段物流服务：指买家收货地址所在县到所在村（或户，以买家实际填写为准）的物流配送服务。结合农村淘宝平台买家用户特点、为优化买家体验，如卖家经由本服务经营的商品或服务含有实物的，需就相关商品或服务向买家提供“二段物流服务免费”（即“二段包邮”）的优惠。基于农村淘宝在农村淘宝项目运营下的经验及目前农村地区物流服务网络覆盖实际情况等，卖家同意本协议项下的二段物流服务的内容、服务标准、物流服务商均由农村淘宝选择和决定，并以本协议约定方式告知卖家。

第二条 服务开通和退出

2.1 农村淘宝平台服务实行申请开通制，卖家、展示信息及/或关联信息需符合法律法规、政府规章、政策和行业限制、淘宝/天猫平台相关服务协议、本协议及/或关联规则的各项要求（规则内容及其更新以各平台公告为准）。2.2 卖家应当根据农村淘宝要求提供申请资料、展示信息等（具体内容以服务开通页面实际通知为准），且在申请及使用本服务期间，对资料信息的任何变更都应及时通知农村淘宝，并按农村淘宝要求更新及删除违约或违规信息。

2.3 农村淘宝有权对卖家的申请予以审核以确定是否同意其使用本服务，卖家同意农村淘宝有完全的权利同意或拒绝其申请；如卖家资料信息的变更及/或对本协议的履行情况等在任何时候导致其不再符合使用本服务使用条件，农村淘宝有权立即中止或终止卖家的使用或申请资格，并自行视情况决定是否准许卖家再次申请或使用本服务。

2.4 本协议约定的服务期限内，卖家可申请停止使用本服务，但须提前15天向农村淘宝提出书面申请；自农村淘宝确认卖家的退出申请时，农村淘宝将停止提供本服务。为保障农村淘宝平台的正常经营秩序，卖家主动申请停止使用本服务的，其在本协议约定的服务期限内不得再次申请开通。

2.5 卖家理解并知悉，本服务以其展示信息所涉之淘宝/天猫平台服务在正常使用中为前提和基础，前述淘宝/天猫平台服务因任何原因中止或终止的，本服务将同时中止或终止。

2.6 卖家的淘宝/天猫平台账户因任何原因被中止或终止全部或部分权限的，本服务将同时中止或终止。2.7 卖家违反诚信原则或有违约、违规行为的，农村淘宝有权随时暂停或终止本协议，相关损失应由卖家自行承担。

第三条 服务提供与使用

3.1卖家了解并同意，农村淘宝平台服务使用，以卖家依照淘宝/天猫平台相关协议、本协议及/或相关规则提交展示信息为必要前提。同时，卖家了解并同意，在不对展示信息做实质改变的情况下，农村淘宝有权自行决定展示信息在农村淘宝平台的展现形式，包括但不限于为优化页面展示效果进行图片或文字信息的排版、突出显示或对不同用户的展示信息进行排序等；同时，农村淘宝亦有权以普通非专业人员的知识水平标准对相关展示信息进行判别，并根据不同情况选择删除相关信息、要求卖家修改、中止或终止提供本服务等。农村淘宝的前述决定不免除卖家作为信息提供者所应当承担的责任。

3.2卖家有权自主设定展示信息，并可以随时以设定之相同方式进行调整；农村淘宝将尽合理努力保障卖家发起调整与相关调整在农村淘宝平台生效的实时性，但农村淘宝任何情况下不对该功能的实际效果做任何承诺与保证，而可依本协议项下条款主张免责。

3.3 农村淘宝有权根据农村淘宝项目、农村淘宝平台运营需要，针对本协议项下的村站服务者和二段物流服务商（以下合称“第三方服务主体”）自行制定相应的引入、更换、调整等的规则，并根据相关协议及/或规则自行开展与前述第三方服务主体的合作事宜处理（包括但不限于合作行为监督与考核、合作费用结算与支付等），不以事先告知卖家为前提，卖家对此不持异议。同时，卖家理解并同意，就经由本服务使用村站服务者推广服务、物流服务商物流服务（以下合称“本服务关联服务”）： 3.3.1卖家是本服务关联服务的使用方、第三方服务主体是本服务关联服务的提供方、农村淘宝是卖家商品或服务和订单信息与本服务关联服务对接的辅助系统软件服务提供方，农村淘宝在任何时候并不构成卖家与第三方服务主体间就本服务关联服务的交易参与方；

3.3.2虽有以上，基于农村淘宝项目运营秩序维护需要及与第三方服务主体的相关约定，农村淘宝仍有权（但无义务）直接受理卖家发起的针对第三方服务主体在本服务关联服务交易过程中的纠纷和/或争议等，并将以独立第三方角色对前述纠纷和/或争议进行调处，卖家应依照农村淘宝要求及时、完整、准确提供调处所需各项资料。若农村淘宝调处后各方仍无法达成一致解决方案的，卖家应自行与第三方服务主体协商解决，并及时将相关结果告知农村淘宝，以便于农村淘宝不断完善与第三方服务主体的合作机制；

3.3.3 基于优化买家体验等的考量，卖家有权就其商品或服务（包括但不限于本协议项下展示信息所涉之商品或服务）推广、物流配送等自行与第三方服务主体达成其他协议，但不应含有与本协议冲突、及/或与农村淘宝项目定位、农村淘宝及/或其关联公司有竞争关系的相关内容。

3.4 除另有相反约定外，本协议项下农村淘宝确认的二段物流服务内容、标准以《物流服务使用须知》为准；农村淘宝有权根据实际运营需要更新或调整相关内容，并以本协议约定方式告知卖家。

3.5为达成本服务之目的，卖家同意接收农村淘宝向其发送的农村淘宝平台营销活动等通知或其他服务使用相关信息。

3.6卖家理解并同意，为本服务及/或展示信息宣传、推广需要，农村淘宝有权使用卖家及其展示信息相关资料，包括但不限于用于站内外BANNER宣传、与第三方服务主体沟通交流等，无需另行告知或取得许可。

3.7卖家理解并同意，本协议项下服务所涉之软件系统、操作页面等，均由农村淘宝及/或其关联公司保留知识产权等全部权利；同时，农村淘宝有权根据技术和业务发展的需要，对本服务的规则、服务形式和服务内容加以更新，并以本协议之书面方式告知卖家。

3.8农村淘宝有权根据农村淘宝平台运营情况，单方决定终止本服务的提供，但将提前十五（15）天告知卖家。

第四条 费用与支付

就本服务及/或本协议项下其他服务的使用，双方同意按如下方式进行结算与支付： 4.1 农村淘宝平台服务费： 4.1.1收费方式与标准： 双方确认：

（a）卖家使用农村淘宝平台服务的，应根据其展示信息所涉商品或服务的类目并按照其成交价格的一定比例向农村淘宝支付服务费；（b）本协议项下服务期限内，前述作为服务费支付依据的收费比例标准详见《农村淘宝平台服务费一览》；农村淘宝有权对收费标准进行修订并以书面公告形式告知卖家；

（c）服务费用发生后，卖家可于淘宝/天猫店铺系统后台中向农村淘宝确认开票信息，农村淘宝将在收到确认信息后向卖家开具相应金额和对应类型的服务费发票。具体开票时间和间隔以本协议及/或相关规则的规定为准。

4.1.2结算及支付事宜： 双方确认:

（a）农村淘宝平台服务费以卖家实际收到买家付款为前提条件；

（b）农村淘宝可自行指令支付宝公司从买家支付的商品或服务订购费用或卖家的支付宝余额中扣除农村淘宝平台服务费；

（c）当卖家的每个交易订单被买家确认收货后，农村淘宝将通过软件系统自动向支付宝公司发出划扣指令，按本协议约定的服务费收费标准进行实时划扣；

（d）农村淘宝同意在下述条件均成就时向卖家退还已收取的农村淘宝平台服务费： i，扣除前述服务费后发生退货且卖家无过错，及

ii，买卖双方通过农村淘宝平台及/或淘宝/天猫平台线上退款系统完成退款；

（e）双方同意按自然月进行对账；对账确认后有支付款项差额的，农村淘宝有权自行指令支付宝公司自卖家支付宝账户退还或扣除差额部分；

（f）卖家通过农村淘宝平台销售商品或服务发生的交易记录、交易金额、付款记录、销售总额等数据以农村淘宝平台及/或淘宝/天猫平台系统记录为准。4.1.3 其他：

（a）卖家为天猫平台卖家的，其在农村淘宝的交易由卖家依据《天猫服务协议》约定向消费者进行天猫积分的发放及与天猫进行结算，具体以《天猫服务协议》约定为准。

（b）卖家经由本服务经营商品或服务所产生的收入确认、发票开具等，依照淘宝/天猫平台相关服务协议处理。

4.2 本服务关联服务费：

鉴于农村淘宝项目下电商服务网络已涵盖本服务关联服务的主要内容，除卖家与第三方服务主体另有合法约定并经农村淘宝确认与本协议无冲突外，卖家无需就本服务关联服务使用单独向第三方服务主体支付费用。

4.3 其他服务：

在本协议的履行过程中，农村淘宝可能不时为卖家提供类营销服务、市场咨询服务、培训服务等，相关服务下的费用收取、支付等相关事宜由各方另行书面约定。

第五条 卖家的声明与保证

5.1卖家承诺其符合农村淘宝所设定的农村淘宝平台服务申请及使用条件，且在使用本服务期间将持续维持此等条件，否则农村淘宝有权立即中止或终止本服务，由此引发的后果由卖家自行承担。

5.2卖家保证其向农村淘宝提供的所有资料及信息真实、准确、合法、有效、完整，不存在违反法律、法规或涉嫌侵犯他人权利、违反淘宝/天猫平台相关服务协议或相关规则之情形。

5.3卖家保证对展示信息及展示信息所涉商品或服务的使用、在线经营等享有合法权利，否则农村淘宝有权立即停止提供本服务，并依照本协议、淘宝/天猫平台相关服务协议、各平台相关规则处理，由此引发的后果由卖家自行承担。

5.4 卖家保证依据其所入驻平台的相关协议或规则，审慎处理其与农村淘宝平台买家的交易磋商、售后服务、纠纷处理等相关事项；同时，农村淘宝有权（但无义务）协同淘宝/天猫平台处理卖家与买家间就农村淘宝平台在线交易相关的各项纠纷、争议，卖家对此不持异议。

5.5卖家承诺在日常经营期间诚信行事，严格遵守与农村淘宝、淘宝/天猫平台服务提供方之间的各项协议及农村淘宝平台、淘宝/天猫平台不时发布、修订的各项规则。

5.6卖家承诺不对经由本服务获知的第三方的任何数据、信息等以侵犯农村淘宝及/或其关联公司、其他权利人专有权利之方式、或以非本协议约定之目的利用，包括但不限于在未经农村淘宝及/或其关联公司、其他权利人事先书面批准的情况下，以复制、传播或向他方披露等方式使用经由本服务获知的第三方的任何资料等。

第六条 免责声明

6.1农村淘宝平台服务按“现状”和“可得到”的状态提供。卖家在开通农村淘宝平台服务前已充分了解农村淘宝平台的功能和服务特性并同意农村淘宝无须就已存在的软件瑕疵、功能不足或任何需改进事项对卖家承担责任。农村淘宝在本协议下提供的所有含有特定功能或效果的服务仅实现于普通万维网；对于通过移动互联网或其他渠道（如有），因用户体验、设备发展、技术限制等原因，农村淘宝并无义务保证上述服务可全部或部分实现。

6.2因农村淘宝须向数量庞大的卖家提供服务，且所提供的服务内容复杂、技术含量较高，故农村淘宝仅对因其故意或重大过失导致的卖家损失承担违约和/或赔偿责任，且金额以卖家已缴纳的服务费用为限。6.3使用农村淘宝平台下载服务或者获取任何资料的行为均出于卖家的独立判断并由卖家自行承担风险。卖家独自承担因此可能对其电脑系统或资料灭失造成的损失。

6.4不论在何种情况下，农村淘宝均不对由于Internet连接故障、计算机系统故障、通讯故障、电力故障、电脑病毒、黑客入侵、罢工、劳动争议、**、起义、骚乱、火灾、洪水、风暴、爆炸、战争等不可抗力事件而造成的不能服务或延迟服务承担责任。6.5农村淘宝平台仅作为用户物色交易对象，就商品和服务的交易进行协商，以及获取各类与贸易相关的服务的地点。本协议的签署并不意味着农村淘宝成为卖家在农村淘宝平台上与第三方（包括买家及/或第三方服务主体等）所进行交易的参与者，对前述交易农村淘宝仅提供软件系统及/或技术服务，不对卖家行为的合法性、有效性及商品的真实性、合法性和有效性作任何明示或暗示的担保。

第七条 协议终止

7.1 发生本协议约定的服务终止情形时，本协议即告终止。7.2协议终止后有关事项的处理：

7.2.1本协议终止后，农村淘宝没有义务为卖家保留农村淘宝平台服务使用相关的任何信息，或转发任何未曾阅读或发送的信息给卖家或第三方，亦不就终止协议而对卖家或任何第三者承担任何责任；

7.2.2无论本协议因何原因终止，在协议终止前因卖家行为所导致的任何赔偿和责任，卖家必须完全且独立地承担；

7.2.3本协议终止后，农村淘宝有权保留卖家的申请数据及以前的服务使用行为记录。如卖家在协议终止前在农村淘宝平台上存在违法行为或违反协议的行为，农村淘宝仍可行使本协议所规定的权利；

7.2.4本协议终止之前，（a）卖家已经上传至农村淘宝平台的展示信息尚未达成交易协议的，农村淘宝有权在协议终止时同时删除相关信息；（b）卖家已经与某一买家就某商品或服务达成交易协议的，农村淘宝可以不删除该项交易，但农村淘宝有权在本协议终止的同时将协议终止的的情况通知该交易中的买家。

第八条 违约责任

8.1在使用农村淘宝平台服务的过程中，卖家存在侵犯第三方（如买家、知识产权权利人或商品/服务的实际使用者）权益、违反国家法律法规或其他违反本协议和/或关联协议、规则的行为时，除根据相关协议或规则应向农村淘宝及/或其关联公司支付违约金外，还应赔偿农村淘宝及/或其关联公司因此遭受的损失（如有），卖家须赔偿的损失包括但不限于：

（i）农村淘宝及/或其关联公司被判决须对任何第三方支付的违约金或赔偿额；（ii）农村淘宝及/或其关联公司代卖家向买家支付的退款、违约金或赔偿额；（iii）农村淘宝及/或其关联公司被执行行政处罚的金额；（iv）农村淘宝及/或其关联公司支付的律师费用、消除影响所支出的必要费用。

8.2卖家对农村淘宝存在任何期限届至而未付的款项时，除另有约定外，卖家应自逾期之日起向农村淘宝支付未付款项每日千分之五的违约金。

8.3协议各方根据本协议的规定行使单方解约权可不承担违约责任。

8.4当第三方以卖家侵权为由要求农村淘宝删除卖家信息时，卖家同意农村淘宝对删除行为不承担任何责任，如最终证明第三方为恶意或缺乏权利凭证，卖家同意自行向第三方进行追责。8.5农村淘宝因故意或重大过失导致卖家利益受损时，农村淘宝对卖家的违约和/或赔偿责任以卖家直接的实际损失为计算依据，并可适用本协议约定的责任限制。

8.6农村淘宝有权自行或指定其关联公司（包括但不限于淘宝/天猫平台服务提供方）执行卖家违约责任追究，追究方式包括但不限于附件1授权书所述方式。卖家违约的，农村淘宝并有权使用或向任何人披露卖家（含卖家的法定代表人或实际控制人）的身份和联系信息，以便追究卖家的违约责任。

第九条 有效通知

9.1本协议下所规定的通知应通过以下方式递交收悉： 卖家：卖家在淘宝/天猫平台进行开店认证时提供的联系方式； 农村淘宝：浙江省杭州市滨江区网商路699号。

9.2除另有约定外，通知的送达为收件人实际签收日或通知发出后第五（5）日（以二者中较早者为准）。

第十条 争议解决及其他

10.1本协议之解释与适用，以及与本协议有关的争议，均应依照中华人民共和国法律，并以农村淘宝住所地人民法院为第一审管辖法院。

10.2农村淘宝有权根据业务情况将本协议项下服务的全部权利义务一并转移给其关联公司，并以本协议约定之方式告知卖家；转让事宜于农村淘宝通知之日或通知载明之日起生效。

10.3本协议是淘宝/天猫平台相关服务协议的补充协议/规则，未尽事宜，以淘宝/天猫平台相关服务协议、平台规则为准。

10.4如本协议的任何条款被视作无效或无法执行，则上述条款可被分离，其余部分仍具有法律效力。10.5农村淘宝于卖家过失或违约时放弃本协议规定的权利，不应视为其对卖家的其他或以后同类之过失或违约行为弃权。附件1：授权书

致 支付宝（中国）网络技术有限公司 阿里巴巴（中国）软件有限公司 其他上述公司的关联公司：

通用硬件平台 篇6

智能硬件是指具备信息采集、处理和连接能力,并可实现智能感知、交互、大数据服务等功能的新兴互联网终端产品。从技术上看,智能硬件以移动互联网和物联网为基础,向人工智能、虚拟现实等前沿方向延伸。芯片、通信、导航等信息技术面向智能硬件,正在进行新一轮产业升级。

智能硬件产业发展

智能硬件是继移动互联网后新的技术浪潮。自2014年,国际智能硬件产业不断兴起,如今国际智能硬件产业已经初步形成智能穿戴设备、智能服务机器人、智能车载设备等规模化产品领域。201 5年全球智能可穿戴出货量为7810万部,智能服务机器人市场规模超过80亿美元,智能车载设备市场规模也在快速增长。

2016年工业和信息化部联合国家发改委等部门出台了《智能硬件产业创新发展专项行动(2016-2018年)》,智能硬件是信息技术产业创新发展的新趋势、新引擎、新热点,也是大众创业、万众创新的重要方向,智能硬件被寄予引领消费升级的巨大期望。智能硬件通过与物联网、大数据、云计算等先进技术相结合,将成为传统消费电子制造业转型升级的突破口,到2020年产业规模预计可突破万亿元。

智能硬件双创平台

随着云计算、物联网、大数据以及人工智能等软件行业风起云涌,而软件发展的背后必然需要硬件的支撑,如今的硬件也将不仅仅是传统硬件,智能硬件已经成为当下硬件行业的发展方向,也将会成为未来硬件行业发展的一个核心概念。

区别于传统硬件,智能硬件将会从过去的一个封闭的单元逐渐变成一个开放的系统,这就需要大量的技术,也需要服务模式的创新和技术的引进。在这样一个软件技术、硬件技术风起云涌,并相互交融的背景下,将会给业界带来一个创新的空间和变化的空间,如何将把握这些机会,变成企业和创业者的产品和服务,为了使创业者围绕智能硬件概念快速起步,快速从0到1,因而提出了网络工坊平台的概念。

CSIP主任卢山介绍称,有想法在网络工坊可以找到各种模块快速搭建成模型或是样品去验证其可行性和可靠性,继而不断迭代更新和快速生产。网络工坊围绕智能硬件从0到1关键一步为大家提供的一个服务,从这方面讲,网络工坊是一个产品,是区别其他创业平台,聚焦于智能硬件,尤其聚焦于从概念到原型实现的产品,更是一个服务,是共同打造的服务,有软件器件的提供和软件开发的指导,也有一些线下的资源平台和投融资的服务,更重要的是一个实现梦想的平台,我们只是做一个前面的1,希望大家可以把大家的想法,来到这个智能硬件空间创新起步,实现自己的梦想,从这里孵化出越来越多的产品。

CSIP之前与西安电子科技大学在成都也成立了一个平台,如今已经打造了一南一北的格局,在业界对智能硬件方面将会提供更多的服务。

小结

智能终端软硬件平台设计 篇7

随着电力行业的不断发展,电力智能设备技术标准和发展规划也在不断完善,促使设备制造厂家的研发能力和技术水平不断提高。为了适应快速发展的电力设备制造行业,生产厂家都在寻找一种能快速响应市场且开发成本较低的产品研发方案来应对市场的需要,河南许继仪表有限公司的智能终端软硬件平台(以下简称终端平台)应运而生。

为了提高新产品研发效率,提高产品稳定性,实现终端产品的序列化、平台化,许继仪表有限公司通过多年的技术沉淀和经验积累,结合实际产品的开发和运行经验,基于AT91SAM9260核心处理器、Linux操作系统,SQLLITE数据库开发出来了一个针对智能用电管理终端产品开发设计的嵌入式开发平台,它支持集中器[1]、配变监测管理终端、负控控制管理终端、变电站数据采集终端以及未来智能终端等一系列产品的开发设计,为许继仪表有限公司的终端开发提供了强大的开发平台和可靠的技术保障。

1 现状分析

因各地市场需求不同,产品需要针对不同的市场需求进行定制,为了保证实现的速度和质量,传统的研发管理是1个市场(区域)安排一到几个设计人员,由其全权负责该市场(区域)产品的更新或者需求变更的维护,通过人员战术来解决市场的差异问题。这样做不仅要浪费大量的时间和人力,产品的设计质量也很难保证,团队人员积累的技术经验也无法很好的利用和共享,因此急需要实现出一种能解决产品快速开发瓶颈的方法来处理这些难题。这其中包含3个关键点:

(1)避免过多的软硬件设计时间;

(2)保证多用户需求的同时尽可能降低成本;

(3)设计出的产品不需要太多时间测试即可保证产品设计质量;

(4)经验的积累和传承;如何能同时做到以上4点成了能否解决现存问题的关键。许继仪表公司研发部经过多年的研讨和论证,最终通过实现终端软硬件开发平台的办法来解决这个技术性难题。

2 平台特点及优势

软件开发平台是一种软件开发工具,以通用技术架构(如MVC)为基础,集成常用建模[2]工具、二次开发包、基础解决方案等而成。可以大幅缩减编码率[3],使开发者有更多时间关注客户需求,在项目的需求、设计、开发、测试、部署、维护等各个阶段均可提供强大的支持。平台源于繁琐的实践开发过程中。开发人员在实践中将常用的函数、类、抽象、接口等进行总结、封装,成为了可以重复使用的“中间件”,而随着“中间件”的成熟和通用,功能更强大、更能满足企业级客户需求的软件开发平台应运而生。平台是一段时间内科研成果的汇聚,也是阶段性平台期的标志,为行业进入新的研发领域提供了基础。由于平台对企业核心竞争力的提升非常明显,目前国内的管理软件市场,软件开发平台的应用已经成为一种趋势[4]。

3 终端平台设计

为了提升公司的研发效率和实力,通过对仪表公司多年的研究和应用经验进行整理,结合目前实际的研发情况进行了终端软硬件平台项目的开发设计。平台设计时一方面考虑产品研发的效率;另一方面考虑软硬件开发过程中的耦合,最终将平台划分为3个部分:SGE800平台硬件系统,平台开发包,业务平台。具体模块划分如图1所示。

其中SGE800平台硬件系统主要包括基于AT91SAM9260为核心的硬件平台,该平台利用9260自身丰富的资源优势,结合扩展的硬件模块电路组合而成。同时AT91SAM9260支持Linux和Wince两种操作系统[5],给开发人员提供了更多的选择,也方便原有资源的重复利用;

平台开发包主要包括底层硬件驱动库、数据库操作封装库、任务调度库3部分:业务平台主要包括为业务功能提供服务的协议库[6]、常用函数库及应用层系统。

下面将详细介绍各个部分的功能。

3.1 SGE800平台硬件系统设计

本系统硬件平台基于AT91SAM9260核心处理器[7],利用其丰富的资源设计而成,平台在设计时充分考虑多种应用场合的硬件功能需求以及外围功能的灵活配置及扩展功能,最终实现的平台接口及功能如图2所示。

为了更好地做到平台化,平台硬件设计时就从模块化考虑,将常用的硬件功能采用模块化设计,并以模块化电路的形式固化下来,通过对这些固化电路进行严格测试并经过现场长期验证后,最后才被放入硬件模块库中为以后的产品设计所用,通过这种方式将常用的模块电路进行不断积累和优化。硬件平台就是从这些合格的模块电路中进行筛选,并结合终端常用的功能及未来需要的功能进行兼容性设计,满足了产品最大化设计需求,然后通过采用配置文件的形式对硬件功能模块进行使能设置,满足不同产品的硬件需求,从而实现产品平台化、工程化的目的。

3.2 平台开发包设计

软件平台开发包区别于传统意义上的SDK(SofeWare Development Kit),从图1中可以看出,它包括硬件操作开发包、通信开发包、存储开发包、线程开发包等4种开发包,分别封装了与底层相关的各种硬件驱动类库,主要包括RTC,定时器,A/D,I2C,SPI,UART,USB,存储以及抽象为数据库封装驱动库、线程、消息驱动库等,方便业务层对底层操作的使用。

3.3 业务平台设计

业务平台,顾名思义就是为业务服务的一个开发平台,它把与业务相关的资源全部整合起来,形成了一个业务相关的功能模块库,类似于Delphi或者C#开发工具中自带的控件库[8],为终端软件应用的快速开发设计提供了可以直接调用的功能类库,极大提高了软件开发设计的效率和质量。目前的业务平台已经集成了控制、状态灯、遥信、存储、数据流设备、显示、按键、采集、事件、统计、对时、档案等终端常用的功能模块,在平台应用过程中,只需要将这些功能模块通过做好的配置工具,进行一定的组合设计,即可快速开发出具备特定功能的终端产品,真正实现了产品模块化、工程化的目的,极大提高了产品设计效率,减少了现场服务和维护工作。

4 终端平台总体设计规划

为了更好地说明终端平台的构成及功能实现过程,以下对平台总体设计规划做一简要说明。

4.1 硬件平台

(1)主CPU板部分是终端平台产品的一个核心组成部分,该部分与底板、显示板、上行通信模块、载波通信或开入模块一起构成终端平台产品,产品构成如图3所示。

(2)终端平台产品包括:多功能表、GPRS多功能表[9]、负控终端、配变终端、集中器以及其他智能终端。

(3)主板软件按平台化设计:通过配置文件,可分别实现多功能表、GPRS多功能表、负控终端、配变终端、集中器和其他智能终端的主板软件。

(4)主板通过TTL电平异步通信口(1#TTL通信口)获取底板软件版本、计量数据和测量数据,并向底板计量CPU下发计量用参数,从计量板获取计量结果,产生各种实时和历史数据,将历史数据保存起来。

(5)主板通过TTL电平异步通信口(2#TTL通信口)与显示板交互软件版本、显示信息、按键信息、停电控制信息、红外通信信息等,完成显示、按键、控制、红外等交互功能的实现。

(6)主板通过控制信号线获取上行通信模块硬件版本,对上行通信模块进行复位、停电控制;主板通过TTL电平异步通信口(3#TTL通信口)与上行通信模块交流上行通信信息,完成终端与远方主站的通信,从而实现数据远传、远程升级[10]等功能。

(7)当用于集中器主板时,主板通过控制信号线获取载波(或无线)通信模块硬件版本,对载波(或无线)通信模块进行复位、停电控制;主板通过TTL电平异步通信口(4#TTL通信口)与载波(或无线)通信模块交流下行通信信息,实现下行通信功能。

(8)当用于GPRS多功能表、负控终端和配变终端主板时,主板通过控制信号线获取开入模块的开关量信息,从而实现各种产品开入开出功能。

(9)当用于GPRS多功能表、负控终端主板时,1#、2#RS 485通信口为主方;当用于多功能表主板时,1#、2#RS 485通信口为从方;当用于配变终端和集中器主板时,2#RS 485通信口为主方,1#RS 485通信口可被设置为主方或从方(用于抄表口时,设为主方;用于级联时,作为主终端时设为主方,作为从终端时设为从方)。

(10)3#通信口为本地维护通信口,用于完成主板程序升级、整机功能测试。

(11)直流量采集用于测量温度、压力等非电气量。

(12)开入口即可用于一般开关量采集,也可用于脉冲量采集。

4.2 软件平台

为了保证软件平台能对多套规约进行兼容,同时把在规约修订或者扩展时对平台的影响降到最小,在平台设计时,首先通过对各种现有规约(如05规约、376.1规约、62056协议、DL/T645规约等)进行认真地分析和研究,通过对各种数据种类、数据类型进行高度的分离和抽象,通过在软件处理时对数据存储位置、存储空间、存储类型、规约相关数据等差异化因素的充分考虑,最终确定下来软件开发平台的定义、配置、管理、通信和存储模式,为提升终端软件平台的灵活适应能力打下了良好的基础。

为了最终达到终端软件不对规约和功能需求产生较大的依赖,软件设计时将测量点、数据项和数据行为进行关联配置设计,通过配置功能可对数据项和数据行为进行拆分或者关联,从而保证了在不对软件进行修改的前提下,灵活改变软件的功能及兼容不同的规约。具体实现思路如下:

(1)软件平台设计时尽量将终端作为采集装置的角度进行设计,保证终端采集及传输的可靠性;

(2)终端只实现档案管理、数据采集、数据存储、上下行通信、数据基本解析、任务调度等功能;

(3)终端的所有数据项目(测量点、采集项目、采集间隔、测量点相关参数等)通过项目配置方案下发给终端来完成;

(4)项目配置方案包括测量点的编号、地址、使能标志、上行规约编号、数据解析使能标志、数据长度,下行规约编号、采集数据项目数量、数据项目标示、通信端口号、波特率、启动时间、采集频率、存储标志等;

(5)终端数据存储根据项目配置方案中数据项目标示、存储标志进行存储,存储内容根据数据解析使能标志、数据长度等项目内容进行分类,需要解析的直接存储解析数据,不需要解析的直接存储返回数据报文;

(6)数据的详细解析功能及复杂的数据处理、数据统计分析等功能则全部交给主站软件来协助完成;

(7)通过规范和扩展上行规约来实现终端的功能配置。

5 结语

终端平台是针对智能用电管理终端产品设计的嵌入式开发平台,它采用AT91SAM9260作为核心处理器,Linux作为平台操作系统,SQLLITE作为平台应用数据库,可以支撑集中器、配变监测管理终端、负控控制管理终端以及未来智能终端等一系列产品的开发设计,对于提高新产品研发效率,降低研发难度,提高产品稳定性,产品序列化、平台化起到了良好的促进作用。

摘要：随着电力行业的不断发展和规范,产品质量要求越来越高,成本压力越来越大,供货要求越来越严格。为了解决设计成本高,研发周期长,产品平台化、序列化差的问题,提出了基于AT91SAM9260的终端软硬件平台的设计。该平台利用AT91SAM9260的资源优势,整合国网集中器、配变监测终端、负荷管理终端及未来智能终端的技术和功能特点,实现了可同时满足多类终端软硬件需求的整合平台,保证了公司产品设计的高效性,为产品的开发和推广提供了技术保障。

关键词：AT91SAM9260,终端软硬件平台,嵌入式开发,Linux

参考文献

[1]佚名.374.2集中抄表技术规范[M].北京:国家电网公司营销部,2009.

[2]杨娇,吕开云.探讨小波方法在纹理建模中的应用[J].数字技术与应用,2012(7):216-218.

[3]竺亮,李晓辉.移动无线互联网接入中视频编码率控制策略[J].信息技术,2008(10):13-15.

[4]李瑞民.软件开发平台与工具的意义[EB/OL].[ 2012-05-14].http://wenku.baidu.com/view/a9cfc6c50c22590102029dd0.html.

[5]鲁晓,曾连荪.基于WINCE平台下园区内WIFI定位可靠性的研究与实现[J].电子设计工程,2012(13):86-88.

[6]敖姣,周祖望.协议库在直放站监控系统中的设计与实现[J].电视技术,2012(15):80-83.

[7]张帅华,杨远,梁玉堂,等.基于AT91SAM9260的ZigBee工业以太网网关设计[J].微计算机信息,2011(8):113-114.

[8]刘兴国,阳富民,胡贯荣.嵌入式Linux控件库的研究与改造[J].计算机工程与设计,2004(5):769-771.

[9]关英杰.GPRS多功能电表和采集装置在用电专业现代化管理中的研究与应用[J].中国科技成果,2009(12):46-50.

DRFM硬件平台的研究与实现 篇8

DRFM(Digital Radio Frequency Memory,数字射频储存器)是射频仿真实验的核心部件,是各种相参的目标回波和杂波产生的基础,可以对射频信号进行存储和转化[1]。基于无模糊采样原理,DRFM采样信号有两种取样形式,分别是幅度取样和相位取样。幅度取样DRFM有正交双通道DRFM、单通道DRFM和多通道DRFM三种实现结构[2]。在这三种结构中单通道DRFM结构使用更为广泛,主要是由于该结构独特的处理方式,利用超外差接收机将输入信号频率变为预先确定的频率,可以很好地抑制寄生信号[3]。

DRFM技术不仅可以应用在射频仿真技术,还可以拦截、存储和复制敌人的雷达信号,从而广泛应用于雷达目标仿真、干扰领域中[4]。随着超大规模集成电器和雷达信号理论的飞速发展,DRFM硬件平台的研究势在必行[5]。本文给出了一种基于FPGA+ADC+DAC的DRFM硬件设计方案,并满足DRFM的带宽为1.2 GHz,ADC和DAC模块的采样率为1.2 GHz时,杂散电平可达-70 d Bc的系统要求,完成了DRFM硬件平台的设计与应用。

1 DRFM系统设计

本次设计DRFM板卡需要满足的技术指标如表1所示,为了满足实验指标的要求,选用采样速率为1.2 GSPS的ADC模数转换器,在信号处理方面选用Xilinx Virtex⁃6系列的FPGA芯片,在接口及配置处理方面选用Xilinx Virtex⁃5系列的FPGA芯片以及采样率为1.2 GSPS的DAC数模转换器用来输出目标信号。

图1为宽带DRFM的系统总体框架,根据宽带DRFM的硬件架构可知,宽带DRFM系统硬件主要由四个模块构成,分别是ADC模数转换模块、DAC数模转换模块、FPGA模块和外围辅助电路,下面分别介绍各模块的电路设计。

2 DRFM硬件设计

2.1 宽带ADC模块设计

ADC08D1500芯片双通道实现A/D信号转换,信号采样率最高可达1.5 GSPS,8 b的采样精度,7.25 b的有效位,THD大于-53 d B,SNR大于-46 d B[6]。因此,本次设计的ADC数模转换器选用高性能,高精度的ADC08D1500芯片,其结构框图如图2所示。

ADC电源电路如图3所示,ADC08D1500的实际工作电压为1.9 V,本次设计的电源输入采用CPCI总线的3.3 V电源。模拟电源和数字电源分别由不同的LDO(Low Dropout Regulator,低压差线性稳压器)芯片产生,电源线串联磁珠抑制高频噪声的EMI干扰[7]。通过Linear Technology公司的LDO器件LT1764产生模拟电源Va。LT1764可以提供输出340 m V的电流,其中,模拟电源Va的电流能够达到1 A以上,符合本次设计的基本要求。

宽带ADC的时钟模块,其时间稳定度要高,最高频率[8]需要达到1.2 GHz。考虑到DRFM系统与上下变频微波链路协同工作的方式,ADC时钟可以直接由板卡的CLK_IN接口输入,为ADC提供时钟。由于本次设计的FPGA系统、ADC以及DAC1和DAC2等四大模块都需要时钟,所以为了减少PCB的布局和布线,通过两个功分器ADP_2_20将1.2 GHz时钟信号分成4部分,分别为各个子系统提供时钟,其框图如图4所示。

2.2 宽带DAC模块设计

DAC输出电路原理图如图5所示,AD9736两个输出引脚上的谐波分量在相位和幅度上保持一致,由于AD9736的每个引脚上都包含了大量的二次谐波分量,所以必须采用双端⁃单端转换来抑制各个引脚的谐波分量。

在IOUTA和IOUTB输出引脚串联20Ω电阻,降低负载电抗,巴伦变压器ETC_1_13TR为AD9736提供平衡负载。ADT2_1T_1P有差分输入和单端输出的输入输出特性,所以要求ADT2_1T_1P的Pin4要大于Pin3的对地电容,Pin6的对地电容小于Pin1脚,这很容易导致DAC模数转换器输出不平衡负载,对此,本次设计采用了增加巴伦变压器ETC_1_13TR的改良措施,用以提供平衡负载。

DAC各时钟关系如图6所示,DACCLK时钟工作频率为1.2 GHz,可以令DAC模块进行数模转换。AD9736内部时钟利用功分器将DATACLK OUT输出到FPGA2,之后再将FPGA2内部的DATACLK OUT信号进行2分频后,将经过以上处理之后的时钟信号再接入局部时钟网络,作为DATACLK 1N数据总线的时钟输出,确保输出的数据与时钟相位之间同步。

DACCLK共模偏置电路原理图如图7所示,DAC⁃CLK作为DAC的转换时钟,需要稳定、可靠的时钟源输入。考虑到DACCLK时钟信号是由1.8 V驱动的PMOS差分对,因此系统至少要有400 m V的共模输入电压才能确保峰峰值在200~800 m V时电路各个引脚的可靠性。考虑到共模输入电平不是标准的LVDS(Low Volt⁃age Differential Signaling,低压差分信号)兼容电平,因此增加了如图7所示的直流偏置电路,1.8 V电源电压经过1 kΩ和300Ω的电阻分压得到偏置电压。

2.3 大容量FPGA模块设计

本文针对FPGA模块选用了具有丰富的乘法器资源和存储器资源的Virtex⁃6系列的XC6VLX240T⁃FF1759。

在数字电路设计中,可靠的时钟电路设计是电路设计成功的关键,因此在FPGA1与FPGA2之间进行高速的信号互联,这两个芯片通过同步的时钟源进行驱动。FPGA1和FPGA2全局时钟电路原理图如图8所示,本次设计的时钟源选用了具有高稳定度的200 MHz有源晶振,通过时钟缓冲器将时钟电路中产生的时钟一分为二,分别为两片FPGA提供时钟。

2.4 高速电路PCB设计

系统印刷电路板PCB的叠层结构设计决定了电源与地平面之间的阻抗,电路板中信号线的特性阻抗以及电路的分布参数等,合理的PCB叠层设计是有效抑制EMI电磁干扰,提高EMS电磁兼容性的有效手段[9]。

本次PCB考虑采用10层的叠层设计,10层的设计分配为3层参考地平面,6层信号层,单独留出1层作为电源平面,用来提高电路的EMC电磁兼容性。PCB叠层结构如图9所示,图9中S为信号层,PP为半固化片,core为PCB内芯板,GV为参考平面层(电源层或地层)。还可以看到半固化片的厚度以及每一层的芯层厚度和层间的铜皮厚度,将以上三个参数相加可得印刷电路板PCB板厚约为(1.8±0.18)mm。为了保证信号的完整性,本系统PCB设计使电源层和接地层配对,信号层与接地层相邻,这种叠层方案大大提升了地层吸收信号层辐射的能力,当电源、地层完整时,可以提供一个良好的信号层回流路径[6]。

3 系统测试

3.1 宽带DRFM的测试平台

整个系统硬件平台的设计工作完成后,就可以对进行调试。如图10所示,宽带DRFM的测试平台测试需要电源、信号源、频谱仪以及电脑等通用设备,还需要时钟模块组件和DRFM平台这两种专用设备[10]。

宽带DRFM数字射频储存器平台是标准6U板卡,位于图10中电源的前方,宽带DRFM数字射频储存器的对外接口是SMA形式,其上内嵌一块ADC模块和一块DAC模块。

3.2 测试结果及分析

进行试验测试时,首先进行系统上电,将程序烧写到FPGA中,然后调整时钟频率和输入信号。ADC模块的测试依据是ADC测试模块杂散指标是否合理,功能是否正确。EV10AQ190通过数据总线将采集到的信号传输给FPGA,为了检测FPGA内部的数字信号,本次设计通过利用Xilinx公司开发的在线逻辑分析仪(Chip⁃scope Pro)实现。Chipscope Pro可以植入FPGA的两个核(即ILA和ICON),芯片内部的数据可以通过JTAG线被传回,以此进行试验检测。

如图11为1.2 GHz信号经A/D采样后的频域波形图。在进行调试时,发现将Chipscope Pro Analyze设置为开始采样时,FPGA的采样数据通过JTAG回传给Chipscope Pro Analyze软件,将其保存为数据文件,然后利用Matlab软件打开该文件,对该文件进行FFT处理,之后便可以观测其频谱。

将A/D采集到的信号经过FPGA处理后发送到D/A模块,经过DAC数模转换之后再将信号发送出去,通过调节频谱仪可以观测到D/A转换后的信号数据,图12为宽带DAC模块输出信号频谱,由图可知频谱仪可以观测到DAC模块输出信号的频谱及相位噪声,其杂散达到了-65 d Bc。根据测试结果显示,该系统可以满足标准的杂散指标,符合系统设计要求。

4 结语

本文对宽带DRFM系统的硬件平台设计进行了详细的分析。阐述了DRFM系统中宽带ADC模块、宽带DAC模块、大容量FPGA模块等各模块的原理设计。论述了高速电路PCB设计,对PCB的叠层设计进行了详细的说明。最后对硬件模块的性能进行了测试,测试结果表明,本次设计的宽带DRFM系统,其ADC及DAC模块在1.2 GHz带宽情况下能够实现信号的采集和回放输出,其杂散指标优于-45 d Bc,可以进行雷达回波信号的模拟,满足系统的整机功能要求。

参考文献

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[6]张敏.印刷电路板的腐蚀行为及其影响因素研究[D].厦门:厦门大学,2008.

[7]王海龙,钟睿,王渝.某型数字射频存储器的设计研究[J].微计算机信息,2007(1):111-112.

[8]陆智俊.宽带雷达目标射频仿真及其应用[J].上海航天,2012,29(3):59-60.

[9]李哲.基于DSP的表面缺陷无损检测系统设计[D].重庆:重庆大学,2010.

通用硬件平台 篇9

●什么是Arduino

如果你还顽固地认为编程就是坐在电脑屏幕前, 不停地敲代码, 利用电子计算机自动处理问题, 做一个老实本分的“码农”的话, 那你就Out了。今天的Arduino会让你对编程的看法耳目一新。因为你在编写程序前需要设置好自己的电子线路, 就像在对一个类似于物理的计算平台进行相应的连线, 然后再编写程序代码, 并且这些程序可以来控制、感知外围世界一样。

Arduino是一款开源电子平台, 包含各种型号的Arduino板, 使用的软件是Arduino IDE, 是由意大利教师Massimo Banzi和西班牙籍晶片工程师David Cuartielles联手开发设计电路板, 并引入Banzi的学生提供程序设计语言的。起初他们是为了解决学生们在做试验时找不到便宜好用的微控制器这一问题, 但随后三人又秉承设计时的开放源码理念, 把设计图放到了网上, 任何人都被允许生产电路板的复制品, 还能重新设计, 为现在市场上大量的Arduino板奠定了坚实基础。Arduino不仅是一个基于开放源码的软硬件平台, 并且具有使用类似JAVA、C语言的Processing/Wiring开发环境。几乎任何人, 即使不懂电脑编程, 也能用Arduino做出很酷的东西, 如对感测器做出回应, 闪烁灯光, 控制马达……

●Arduino的特色

1.开放的电路板设计

Arduino控制板是采用了开放源代码的电路图设计的, 所以有经验的电路设计师能够根据需求设计自己的模块, 可以对其扩展或改进。甚至是对一些相对没有什么经验的用户, 也可以通过制作试验板来理解Arduino是怎么工作的。而且版权法只监管开源软体, 却很难用在硬体上, 于是Arduino采用了Creative Commons许可, 即任何人都被允许生产电路板的复制品, 还能重新设计, 甚至销售原设计的复制品, 而这一切都不需要付版税。然而, 如果你重新发布了引用设计, 你必须说明原始Arduino团队的贡献。如果你调整或改动了电路板, 你的最新设计必须使用相同或类似的Creative Commons许可, 以保证新版本的Arduino电路板也会一样的自由和开放, 唯一被保留的只有Arduino这个名字, 如图1的Arduino MANGOII、图2的Arduino MEGA2560 R3与图3的Arduino Robot。

2.编程方式多样, 代码简洁

Arduino编程主要有以下几种方式:第一种是使用官网Arduino IDE编程环境 (如图4) , 这可以在官网下载 (http://www.arduino.cc) , 支持Windows, Mac OS, Linux操作系统。第二种是使用微软的Visual Studio环境 (如图5) , 也有Arduino for Microsoft Visual Studio的插件, 安装后可以在Visual Studio里进行Arduino的开发。第三种是如果不太喜欢写代码, 或者是教小孩子玩Arduino, 也有图形化的编程环境, 如图6的Ardublock。

Arduino是基于AVR平台, 对AVR库进行了二次编译封装, 把端口都打包好了, 寄存器、地址指针之类汇编语言的那些东西都给抛开了, 取而代之的是高级语言的简单函数。大大降低了软件开发难度, 适宜非专业爱好者使用。Arduino软件是开源的, 同时与C、JAVA语言在语法上有很大的相似性, 有经验的程序员可以对其进行扩展。图7是汇编语言编程环境, 图8是Arduino ide编程环境。

3.线上烧录, 感知外围世界

Arduino可使用ICSP线上烧入器, 将编制程序烧入芯片, 我们只有一根连接线就随时随地向芯片中刷入程序, 实现相应的功能。同时利用Arduino控制板可简单地与传感器, 各式各样的电子元件连接, 如红外线、超音波、热敏电阻、光敏电阻、电机马达等。从而实现程序感知外围世界, 控制外围世界的目的。下页图9中的实验就是LED发光二极管在受到光线照射时会产生微弱的电流, 我们用三极管对其进行放大, 触发Arduino进行检测, 如果达到极值蜂鸣器发出报警声。

Arduino还有很多优点, 如支持安卓系统, 支持多种互动程序, 并且由于在软硬件上都采用开源的设计理念, 使得Arduino拥有了大量的资源。

●Arduino的典型范例

Arduino编程与其他编程工具最大的区别在于需要Arduino控制板及一定的硬件支持, 编制好的程序首先烧入控制板中, 从而实现感知外围世界, 控制外围世界, 让虚拟世界与物理世界联通, 使其具有一定的现实意义。

例如, 光照报警系统, 孵化车间对光线的控制是有要求的, 当光线适当时可以促进孵化进程;但当光线过强时不但不利于孵化, 还有可能导致孵化彻底失败。请你为该孵化室设计一个光线报警系统, 当光照强度超过一定值, 通过报警灯告知管理员, 对光线进行调整。

选材:要完成任务的设计, 首先需要找到感知光线强度的器材, 这里我们选择了光敏三极管, 通过它来感知光线强度的变化。

连线:此次实验的电路略显复杂, LED部分比较容易解决, 从13号引脚到地线, 中间串接220Ω的保护电阻, 然后就是光敏三极管的部分, 光敏三极管有凸起的一边为发射极, 此端接A0检测口, 同时并联一个10KΩ的分压电阻到地线以扩展光敏三极管的灵敏度 (此处电阻越小灵敏度越高) 。另一极采用5V输入。

编程:制作完的光照控制系统, 当光线值强度的值小于300时 (如下页图10, 报警灯灭;当光线强度的值超过300时, 报警灯亮, 提示管理员适当调整光照强度。通过传感器, 使得孵化室具备了一定的智能——报警。这只是其中的一个小小功能, 教师完全可以引导学生做进一步的探究, 即作出对应的反应:关闭窗帘、调整孵化灯亮度。而不再需要管理员来进行调整。从而激发学生进行深入探究。随后即可进行调试。此实验的部分代码如下:

拓展:现实生活中, 对于孵化室的要求有很多, 如温度、湿度、光照、气体等, 那么通过本例, 我们可拓展利用温度传感器、湿度传感器来实现孵化指标的控制。

将Arduino传感器等外部设备引入课程后, 使那些具备研究能力的学生可以自由发挥自己的想象, 使用这些工具将自己的想法在游戏、娱乐、科学研究中得以实现。其角色也由之前单一的用户, 向玩家、交互设计师、研究者的角度转换。在这个看似没有目的、没有实用性的实验中, 学生渐渐懂得了自己适合做什么, 喜欢做什么, 以及完成一项任务需要找哪些人来合作。

●如何开发Arduino课程

相对于VB、VC等可视化编程软件来说, Arduino没有所见即所得的程序设计界面。而多出来的却是简单的电路设计, 但就是这些基于硬件的电路设计, 让程序的功能从虚拟世界跨步进入到了现实世界中, 并实现了两者的互通。另外, 与传统的程序设计教学不同, Arduino的教学要从简单的电路设计开始, 而不是从数据结构、程序语法讲授开始。因为Arduino编程更注重的是硬件的控制, 所以传统编程类软件课程设计思路, 不适合Arduino。

开发Arduino课程要从以下几个方面考虑: (1) 了解电子控制系统的基本组成, 认识常见的电子元器件, 能看懂相关技术指标参数。Arduino的编程是建立在一定硬件基础之上的, 如果对硬件知识知之甚少, 想完成Arduino作品的设计可能是有困难的。 (2) 熟悉数字电路设计, Arduino编程是基于硬件设备正确的电路连接的, 如果程序编写没有问题, 而电路连接错误, 一样无法实现设计所要实现的目标。因此, 在教学中对数字电路的学习可以说是实现Arduino编程的前提, 应给予充分重视。 (3) 教学案例的选择应尽量紧密联系现实生活, 贴近学生生活实际, 如声控灯、温度报警装置等都可作为教学案例。

通用硬件平台 篇10

现代人类社会进入到了信息社会, 通信现代化是人类社会进入信息时代的重要标志。怎样在恶劣的环境下保证有效地、准确地、迅速地进行通信, 是当今通信工作者所面临的一大课题[1]。为此, 中国科技大学朱近康教授在1990年提出了一种新的软扩频通信方式——并行组合扩频通信 (简称“并扩通信”) 方式。并扩通信是一种有较高通信效率的扩频通信方式。

1 并扩通信系统理论及相关技术

1.1 并扩通信系统理论。

并行组合扩频通信系统框图如图1和图2所示。同时发送的K比特数据被送入数据-组合序列映射器, 从M个正交扩频序列 (例如:正交Gold序列) 中选出r个序列和某种序列极性, 形成组合序列。r个序列并行组合等幅相加 (+1或-1值相加) , 形成组合多值信号经载波调制后发射出去。接收端准备有M个解扩器, 在载波解调之后分别用PNi (t) (i=1, 2, …, M) 作解扩处理。在载波和扩频序列同步跟踪的情况下, 从这M个解扩器输出信号中, 选取绝对值大的r个数出所对应的扩频序列和继续作为发送来的组合序列, 经组合序列-数据映射器, 得到发送来的比特数据[2]。1.2 4APK调制与解调。根据设计的要求, 对此系统的调制和解调要采用4APK调制和相干解调的方式。4APK就是4进制的振幅相位联合调制, 相当于特殊的4ASK。下面对4APK调制解调系统进行介绍。如图3和4所示。一个四进制振幅相位联合调制可以表示成一个双极性矩形脉冲序列与一个正弦载波相乘, 信号到达接收端后, 首先通过带通滤波滤除带外噪声, 然后与本地载波相乘, 然后经过低通滤波, 将2倍频滤除掉, 再通过抽样判决, 即可恢复出信息。

2 并扩通信系统收端硬件平台实现

平台整体实现框图如图5所示。主要包括TMS320VC5416、由HPI配置成的GPIO所实现的收发接口模块、解调模块、解扩模块、TL16C550实现的异步串口模块以及PC界面等。工作流程为在发端接口模块通过配置成GPIO的HPI 8位数据口接收到发端扩频并经过4APK调制的载波的采样值, 送入DSP中进行存储, 当收到16个采样值后, 通过解调算法, 进行一次解调。将解调出来的这位数存入一个63位的数组中, 重复进行此项运算63次, 即可解调出并行组合扩频的组合序列。再与本地已经存储好的4路伪随机序列分别作相关运算, 找出最大的三个值, 通过提前与发端协调好的序列数据映射表的映射, 映射为原始数据后通过与PC接口的异步串行数据模块, 经由串口线, 送到上位机的界面进行显示。主控芯片采用TI公司生产的定点DSP——TMS320VC5416。TMS320VC5416采用改进的哈佛结构, 程序空间与数据空间相互独立, 具有高度专业化的指令集, 适合用于快速算法的实现和高级语言的编程优化。电源电路部分主要是采用了TI公司的TPS73HD301芯片。因为5416的核供电电压是1.6V, 而I/O端口供电电压是3.3V, 因此必须用301芯片来提供1.6V的核电压, 这部分是通过电阻分压来得到的。

3 并扩通信系统收端软件设计与实现

3.1 发端接口软件实现。

在接收数据时, 有一个重要的方面就是同步问题。由于整个收发系统是通过导线连接, 不是无线射频方式, 因此可以大致上认为是同步的, 只需要一个握手信号, 来协调收发两端的发送和接收。因此, 编程的思想就是将发端的用于握手信号的引脚与收端的外部中断0相连。在发端发送一个8位二进制的数后, 就发出一个低电平的握手信号, 这样, 收端接收到此信号后, 进入中断处理函数, 在中断处理函数中对收到的数据进行存储。其同步时序原理如图6所示。3.2解调算法的实现。由于接收到的数据为数字样值序列, 所以发送来的数据都是发端每周期8个采样点的值, 且重复发送一遍, 即一位伪随机码对应16位采样点。因此, 本设计采用类似相干解调法的方法, 即本地存储两个周期的采样点, 作为本地载波。当接收到发端数据后, 每16个点分为一组, 与本地存储的载波进行乘累加计算。由于采用的调制方式是4APK, 即幅度和相位联合调制, 所以根据乘累加的结果设定相应的门限, 解调出相应的值, 然后存起来, 等待解扩。当解调出来63个点, 即可进行解扩。

4 系统调试及结果分析

对设计进行了测试, 主要有三个步骤:收端硬件调试、收端软件调试、收发系统联调。通过这一系列的调试, 记录了测试结果, 并对测试过程中遇到的问题进行了讲述和分析。收发两端发送和接收的数据对比见图7。由图可知, 接收端无误的还原了信息数据, 实现了预期的功能。

5结论

本文在分析了当前扩频技术, 并阐述了扩频技术原理后, 具体的介绍了并行组合扩频通信系统的硬件平台收端的设计与实现, 并附加了上位机部分, 体现出制作的系统性和完整性。先进行了整体平台的设计和方案论证, 其中包括技术指标的设定和器件的选取及各个部分功能的论证。然后是对各个模块进行具体设计制作, 包括上位机程序的编写、下位机电路板的设计、绘制、焊接及程序的设计编写。最后对各个部分进行了调试, 并进行了整体联调, 期间进行了数据的测试、记录。结果表明基本完成了设计所要求达到的功能。

参考文献

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[2]朱近康, 冯明臣.并行组合扩频通信的数据调制映射法和安全通信协议方式[DB].电子学报.1993, Vol.21, N0.1:59页-66页

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[4]朱近康.CDMA通信技术[M].北京:人民邮电出版社.2001