插入式基础

插入式基础（精选六篇）

插入式基础 篇1

关键词：电力,基础,施工

斜柱主角钢插入式基础是一种新型的基础, 其特点是混凝土用量少, 加强了塔身与基础的连接, 提高了基础的抗拔能力和整体结构的稳定性。但其施工找正要求精度高, 施工难度较大, 其根开尺寸、斜率、扭转和中心偏移较难控制。笔者根据多年的施工经验, 总结了一套精度高、先进的施工方法, 对同类型基础的施工有指导和借鉴作用。

1 插入式角钢斜柱基础的特点

插入式角钢斜柱基础型式 (详细见图1) , 具有土石方开挖量小、混凝土量少、节约钢材、占地面积小、降低劳动强度、保护自然植被等优点而受到运行、建设和施工单位的广泛欢迎。采用这种新型的铁塔基础可以降低工程造价, 缩短施工工期, 虽然其施工工艺比以往工程的地脚螺栓式基础复杂, 但施工人员的施工水平却随之有了相应的提高。从基础的受力角度考虑, 其设计思路也很科学。具体如下:将塔腿4根主材和基础混凝土浇筑为一整体, 使基础角钢、立柱的倾斜率和铁塔塔身的倾斜率保持一致, 从而将铁塔受到的外力转化为下压力和上拔力, 使基础所受到的横向外力 (倾覆力) 达到最小。基础形状为立柱等截面斜柱式, 底盘为掏挖4棱台式并嵌于土壤中, 其目的是为提高基础的上拔承载能力, 减少了基础上拔变形。基坑回填土采用人工分层 (高度:300m m/次) 夯实, 回填土密度力求达到原状土的密度。

2 施工概况

斜柱主角钢插入式基础施工技术要求:主角钢顶端操平印记间相对高差允许为4mm, 基础根开允许误差为±0.8, 斜柱倾斜值为柱高的0.8%, 主角钢露出基础表面高度为+5 m m, -4 m m, 整基基础扭转8′。主要施工工器具有专用调节器、异型模板、防扭装置、搅拌机、汽油震动机;基础施工工器具。施工作业程序见图1:

3 基本数据的计算

3.1 异形模板的计算

异形模板计算简图见图2:

由图2得:

式中:a0为断面尺寸;L为基础斜长;L1为底面边长;h为基础高度;a、b为基础倾斜在水平面的正、侧投影。根据以上的计算结果加工异型摸板。

3.2 插入角钢找正尺寸

角钢底端:正面=A2+角钢宽度

侧面=B2+角钢宽度

式中:A2、B2为基础底面、侧面根开。

3.3 模板找正数据

模板正面根开:

模板侧面根开:

4 施工方法

4.1 施工准备

1) 根据施工图纸参数提供的基础断面和主柱斜率进行计算, 计算出摸板的斜边宽度和斜长, 根据计算数据加工制作异型模板。

2) 根据主角钢的参数和基础根开计算出角钢顶端和底端及角钢与底盘台阶相交点的施工找正参数, 为施工提供依据。

3) 坑底修整, 浇注垫层, 并严格操平。

4) 对于矩形基础施工找正, 将基础根开转化为外接正方形的方法进行施工, 也可用绑井字线找正的方法;正方形基础直接用井字线方法找正。

4.2 主角钢找正固定

4.2.1 角钢底端的控制

在浇制前两天, 先浇制主角钢底部垫块, 其规格为500mm×500m m×300 m m预制时, 中部浇一个φ22螺栓, 长度为300 m m, 要求露出混凝土面高度为150mm, 其外露部分为可调丝扣, 丝扣上配两螺帽。要注意的是, 为增大钢筋棒抵抗主角钢及其它辅助力的倾覆影响, 可根据主角钢的不同规格在其下部选配不同大小的钢片进行焊接。

4.2.2 角钢顶端控制

角钢顶端的控制按照角钢顶端尺寸计算公式进行计算, 订好控制桩作为控制依据。为防止主角钢横向、纵向倾斜, 角钢上下端采用“双V型”组合方式, 为防止角钢向对角线方向倾斜, 四角采用三角支撑 (见图3) :

为控制角钢扭转, 提高找正精度, 加工一套角钢固定器 (见图4) 。角钢上部由两个可调节的固定装置进行控制, 调节装置一端用螺栓连在主角钢的眼孔上, 另一端用螺栓固定在桩锚上, 可靠固定后, 用可调钢管进行粗调, 再用花蓝螺丝进行细调。

4.2.3 角钢方向找正

为保证插入角钢方向准确, 制作了找正用三角板 (见图5) , 将三角板两直角紧贴于角钢内侧, 用经纬仪检查垂直视线是否和三角板上的AB线重合, 如果不重合说明角钢有扭转或偏移, 调节后再看, 直到两条线重合为止。也可用细绵线在角钢外侧紧贴角钢背拉直, 如无空隙说明角钢方向正确。

4.2.4 角钢坡度检查

由于插入角钢两端已固定, 角钢方向也已找正, 如果上述工作仔细准确的话, 角钢坡度也已符合要求, 但为了确保准确无误还需检查坡度, 检查方法见图6, 在角钢顶端吊一个1m长锤球检查a、b两个尺寸, 如果符合坡度检查公式, 则说明角钢坡度已符合要求, 否则用调节装置进行调整。

4.2.5 钢筋绑扎, 并用垫块支垫

安装异型模板, 并按照施工尺寸对模板顶面和底面进行找正, 用可调撑木进行调节支撑, 保证模板倾斜、模板扭转符合设计要求;浇注混凝土, 浇注过程中, 随时检查基础各尺寸, 保证基础成型尺寸符合要求。

5 结语

斜柱式基础与其他型式的基础相比, 大大减少了混凝土和钢筋的用量, 综合经济效益显著提高。但由于施工工艺比较复杂, 技术要求高, 消耗性材料也较多;造成工序亏损, 影响施工单位效益。因此通过上述方法的控制, 克服了斜柱插入式基础施工所遇到的各种问题, 提高了施工速度, 使基础施工方法上更加完善, 对同类型基础的施工有很好的指导和借鉴作用。

参考文献

[1]郑江.湖区铁塔基础施工方法研究[J].湖北电力, 2005.

[2]输电杆塔结构基础设计与线路施工技术机械设备应用手册[M].吉林科学技术出版社, 2005.

Excel基础教程：插入行和列 篇2

虽然工作表中的行数和列数是固定的，但如果需要为添加信息腾出空间，则用户仍然可以插入和删除行和列，这些操作并不改变行和列的数量。其实，插入一 个新行就是把其他行向下移，腾出一个新行。如果最后一行为空，将从工作表中删除。插入新的一列，其他列将向右移，如果最后一列为空，将会被删除。

注意:如果最后一行不为空，则用户不能插入一个新行.同样地，如果最后一列包含信息，则Excel 不会让用户插入新的一列.如果想尝试添加一行或一列，将显示如图4.11 所示的对话框.

可以使用下面的方法插入行:

单击工作表边界的行号选择一整行或多行，

右击并从快捷菜单中选择“插入”。

将单元格指针移到想要插入的行上，然后选择“开始” ->“单元格” ->“插入” ->“插入工作表行”。如果您选中了列中的多个单元格， Excel 将插入与列中所选单元格数量相等的行数，所选择的行将向下移动。

插入新列的步骤与其类似，只需选择“开始” ->“单元格” ->“插入” ->“插入工作表列”。

插入式基础 篇3

当前，嵌入式的技术应用越来越广发，从航天科技到民用产品，嵌入式产品的身影无处不在，而这些嵌入式产品的核心——处理器决定了产品的市场和性能。在32位嵌入式处理器市场中，ARM处理器占有很大份额。ARM不仅是一个公司、一种技术也是一种经营理念，即由ARM公司提供核心技术，只出售芯片中的IP授权，采取了别具一格的“Chipless模式”（无芯片的芯片企业），不参与生产，而是由合作厂商去生产具体的芯片和产品。

现在由于存储空间等原因，在嵌入式芯片上编程有较大的困难，选取合适的平台就显得很重要。由于Linux是开放源码的操作系统，吸引着全世界的程序员参与到发展和完善的工作中来，所以Linux保持了稳定而且卓越的性能。由于源代码可以修改、移植，Linux在嵌入式领域中的应用也越来越广。选用Linux作为平台，可以根据具体需要自由裁减源码，打造适合目标平台的环境，编写最有效率的应用程序。

可以预见，ARM与Linux在未来已经越来越壮大，在嵌入式产品市场上会占有越来越大的份额。在这种形式下，学习和研究ARM非常有必要，所以在这里介绍一下关于基于Linux系统的ARM9嵌入式系统设计的基础理论。

首先进行一下ARM开发环境的简介：

根据功能的不同，ARM应用软件的开发工具可分为编辑软件、编译软件、汇编软件、链接软件、调试软件、嵌入式实时操作系统、函数库、评估板、JTAG仿真器、在线仿真器等。因此，一套含有编辑软件、编译软件、汇编软件、链接软件、调试软件、嵌入式实时操作系统及函数库的集成开发环境一般来说是必不可少的。至于嵌入式实时操作系统、评估板等其他开发工具则可以根据应用软件规模和开发计划选用。使用集成开发环境开发基于ARM的应用软件时，其中涉及的编辑、编译、汇编、链接等工作可全部在PC机上完成，调试工作则需要配合其他的模块或产品完成。目前进行ARM嵌入式系统开发常见的开发工具主要有Real View MDK、IAR EWARM、ADS1.2、WinARM等。

RealView MDK开发工具是ARM公司目前最新推出的针对各种嵌入式处理器的软件开发工具。RealView MDK集成了业内最领先的技术，支持所有基于ARM的设备，能够自动配置启动代码，集成了flash烧写模块，还具有强大的仿真模拟、性能分析等功能。

IAR Embedded Workbench for ARM是IAR System公司为ARM微处理器开发的一个集成开发环境。比较其他的ARM开发环境，IAR EWARM具有入门容易、使用方便和代码紧凑等特点。IAR EWARM中包含一个全软件的模拟程序，用户不需要任何硬件支持就可以模拟各种ARM内核、外部设备甚至中断的软件运行环境。由于ADS集成开发环境已经不再更新，因此无法支持新推出的微控制器芯片，而IAR EWARM在持续的更新环境中，因此IAR EWARM将成为越来越多的人进行嵌入式系统开发的首选开发环境。

基于ARM芯片的应用系统，多数为复杂的片上系统。在该复杂系统中，多数硬件模块都是可配置的，配置工作需要由软件预先完成。因此在用户的应用程序运行之前，需要专门的一段代码来完成系统基本的初始化工作。由于此类代码直接面对处理器内核和硬件控制器进行编程，所以一般使用汇编语言实现，这里我们称之为硬件启动程序。

在应用系统的程序设计中，如果所有的编程工作都由汇编语言来完成，其工作量巨大，并且不容易移植。由于ARM处理器的运算速度高，存储器的存取速度和存储量也很高，因此大部分编程工作可以使用c语言来实现。由此可见，c语言在ARM编程中具有非常重要的地位。

其次介绍一下ARM9嵌入式系统开发的过程：

第一，嵌入式软件开发的特点。学习嵌入式开发的过程，首先要了解嵌入式开发的特点。嵌入式系统与通用计算机在以下几个方面的差别比较明显：

一是人机交互界面，这是最大的区别，因为嵌入式系统很可能就不存在键盘，显示器等在计算机中常见的实现人机交互的设备，它所完成的事情也只能是不同的传感器的变化情况，并且按照事先规定好的过程仪式完成相应的处理任务；二是功能是有限的，嵌入式系统只能反复执行设计时已经定制好的并且在开发完成后不再变化的功能任务；三是时间的关键性和稳定性，大部分的嵌入式系统因为功能要求实时响应并且受到工作环境的影响很大，需要选择合理的硬件和保护措施，保证系统的稳定性可以正常运行。

除此之外，还要了解嵌入式软件开发具有的自身特点：

一是需要交叉的开发环境；二是引入设计方法；三是固化的程序；四是开发的难度很大。

第二，嵌入式软件开发的流程。嵌入式软件的开发因为它的开发难度大等自身特点，需要将硬件、软件、人力资源等集中起来，并进行适当的组合以实现目标应用对功能和性能的要求，而且实时性和功能一样重要。这就使嵌入式开发关注的方面更广，精准度更高。嵌入式软件开发的每个阶段都体现着嵌入式开发的特点。

一是需求分析阶段；二是设计阶段；三是生成代码阶段；四是固化阶段。

第三，嵌入式系统的调试。在进行嵌入式软件开发过程中，可以选择不同的调试方式，但应根据实际的开发需求和实际的条件进行选择，有以下几种主要的调试方式。

一是源程序模拟器方式；二是监控器方式；三是仿真器方式。

嵌入式系统的调试方法被分成不同的层次，就调试方法而言，分为硬件调试和软件调试两种。在使用硬件调试的时候，可以获得比软件调试功能更强大的调试性能，但是有的时候会价格昂贵，需要合适的开发工具。软件调试可以分为操作系统的内核调试和应用程序的调试，前者的操作比较困难，因为操作系统内核不方便增加一个调试器程序，而后者相对比较简单。

在这里我们只是对ARM9嵌入式系统做一个基础理论的讲解。嵌入式技术正在飞速发展，并期待着各种行业的深入渗透。我国具有雄厚的制造业基础，与传统的制造业结合，嵌入式系统有着巨大的市场空间。同时，基于嵌入式的应用可技术创新，将推动新产品、新产业的诞生。在新的高科技浪潮来临之际，我国正全力迎接机遇和挑战，嵌入式领域方兴未艾，Linux也越来越成熟，我们需要掌握更新的知识，实现自我价值，为祖国贡献力量！

参考文献：

[1]马忠梅，马广云，徐颖慧，等. ARM嵌入式处理器结构与应用基础（2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.

[2]马忠梅，李善平，等. ARM&Linux嵌入式系统教程（3版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2014.

作者简介：刘阳（1993—），男，辽宁盘锦人，沈阳理工大学学生。

龙潜（1995—），男，江苏连云港人，沈阳理工大学学生。

嵌入式音频处理基础(3) 篇4

音频处理方法

把数据送入处理器内核

把数据送入处理器内核有若干种方法。例如，一个前台程序可以对一个串行端口中的新数据进行查询，但这种传输方式在嵌入式媒体处理器中是不常用的，因为这样会降低内核的使用效率。

取而代之的是，与音频编解码器相连的处理器一般用D M A引擎把数据从编解码器的数据口(就像一个串行口)传输到处理器可用的某个存储空间内。这种数据传输是以后台操作的形式完成的，无需处理器内核的干预。这里的唯一开销是对DMA序列的设定以及一旦数据缓冲区的接收或发送完成之后对中断的处理。

块处理与样点处理

样点处理和块处理是处理数字音频数据的两种方法。在样点处理的方法中，只要样点一出现，处理器就处理这个样点。这里，在每个采样周期中的处理操作都会有开销。许多滤波器(例如FIR和IIR，将在下面叙述)是以这样的方式实现的，因为这种方式的有效延迟会很低。

另一方面，块处理是基于把数据传送到处理函数之前对特定长度缓冲区的填充。有些滤波器是用块处理的方式实现的，因为这样比样点处理方式更有效。其中要说明的一点是，块处理方法大大降低了针对每个样点而调用处理函数的开销。而且，许多嵌入式处理器包含有多个ALU，可以对数据块进行并行操作。另外，有些算法从本质上就是以块处理方式操作的。其中一个大家都知道的是傅里叶变换(以及它的实际使用的形式，快速傅里叶变换，或称FFT)，这种算法接受时域数据块或空间域(spatial)数据块，然后把这些数据块转换成频域表示。

双缓冲

在基于块处理的、使用DMA与处理器内核进行数据传递的系统中，必须使用双缓冲，以便在DMA传输和内核之间进行仲裁。这会使处理器内核和独立于内核的D M A引擎不会在同一时间对同一数据进行访问，避免了数据一致性问题。为了对长度为N的缓冲区的处理进行改进，我们简单地产生一个长度为2×N的缓冲区。对于一个双向系统，必须生成两个长度为2×N的缓冲区。如图1a中所示，处理器内核正在对in1缓冲区进行处理，并将结果存储在out1缓冲区中，而DMA引擎此时正在对in0进行填充，并对out0中的数据进行传输。图1 b指出，一旦D M A引擎完成对双缓冲区左边半个的操作之后，它就开始把数据传送到in1，并从out1取出数据，而此时的处理器内核正在处理来自in0的数据，并填入out0。这个结构有时被称为“乒乓式缓冲”，因为处理器内核来回地对双缓冲区的左右两半进行处理。

应该注意到，在实时系统中，串行端口的D M A(或者另一个与音频采样率关联的外围设备的D M A)规定了时序预算。基于这个原因，块处理算法必须以这样的方式进行优化，即它的执行时间要小于或等于D M A对双缓冲区的一半进行数据传输所需的时间。

二维(2D)DMA

当数据通过像I 2 S这样的数据链路传输时，它可能会包含多个声道。这些声道可以全是从一条数据线上通过复用而输入到同一个串行端口的。在这种情况下，2D DMA可以用来对数据进行解交织，从而使每个声道在存储器中是线性分配的。可以看一下图2中对这一安排的图示，其中从左右声道来的样点被解复用到两个分离的数据块。这个自动数据安排对于那些使用块处理的系统是极其有用的。

基本操作

在音频处理中有三个基本的构建模块。它们是加法操作、乘法操作和时间延迟。许多更复杂的效果和算法可以用这三个基本操作来实现。加法器显而易见的任务是把两个信号加在一起。乘法可以用于提升或衰减音频信号。在大多数媒体处理器中，可以在一个周期内完成多次加法和乘法操作。

时间延迟有点复杂。在许多音频算法中，当前的输出取决于过去的输入和输出之间的组合。这种延迟效果是用延迟线实现的，而延迟线只不过是存储器中用来保持过去数据的一个数组。例如，一个回声算法可以对每个声道保持500 mS的输入样点。当前输出值可以用当前输入值与稍微衰减的过去样点进行相加后得到。如果音频系统是基于样点的处理方式，那么程序设计人员可以简单地跟踪一个输入指针和一个输出指针(两者之间保持500 mS样点数的间隔)，并且在每个采样周期之后增加这两个指针。

由于延迟线要被随后的各组数据重复使用，因此，输入与输出指针将需要从延迟线缓冲区的末尾回绕到起始端。在C/C++中，这通常是在指针增加操作时再附带一次求模操作(%)完成的。

对于那些支持循环缓冲(见图3)的处理器来说，这个回绕操作不会增加额外的处理周期。在这种情况下，一个循环缓冲区的起始位置和长度必须只提供一次。在处理过程中，软件增加或减少缓冲区内的当前指针，如果当前的指针位置落在缓冲区的两个端点之外，则由硬件使指针回绕到缓冲区的起始位置。如果没有这个自动地址生成功能，程序设计人员就必须手动地保持对缓冲区的跟踪，因而会浪费有用的处理周期。

由延迟线结构可以引出一个叫做梳状滤波器的重要的音频构建模块，它本质上是一个带有反馈的延迟线。当多个梳状滤波器同时使用的时候，可以产生混响的效果。

信号的产生

在有些音频系统中，也许需要合成一个信号(例如一个正弦波)。泰勒级数的函数近似法可以用来对三角函数进行仿真。而且，用均匀随机数发生器来产生白噪声是很容易的。

但是，合成的方法也许并不适用于某些给定系统的处理预算。在具有充足存储器的定点系统中，您可以取而代之地使用查表的方法来产生信号。这样做的负面效应是占用了宝贵的存储器资源，所以，作为一种折衷考虑，可以使用混合的方法。例如，您可以存储一个不太精细的函数表，以节省存储器。在运行时，准确的值可以用插值的方法从函数表中提取出来，而插值操作比使用泰勒级数近似法的时间大为缩短。这个混合法提供了在计算时间和存储器资源之间的很好的平衡。

滤波与算法

音频系统中的数字滤波器被用来对指定频带内的声波能量进行衰减或提升。最常用的滤波器形式是高通、低通、带通和点阻。这些滤波器中的任何一种都有两种实现方法。这就是有限冲击响应(FIR)滤波器和无限冲击响应(IIR)滤波器，而且它们组成了搭建像参数均衡器和图示均衡器那样更复杂的滤波算法的构建模块。

有限冲击响应(FIR)滤波器

FIR滤波器的输出是由当前和过去输入之和确定的，而其中的每个输入样点首先要乘以一个滤波器系数。示于图4a中的FIR求和公式，也叫做“卷积”，是信号处理中最重要的操作之一。在这个公式的句法中，x为输入向量，y为输出向量，而h为滤波器系数。图4a表示了FIR的实现结构图。

卷积是在媒体处理中非常常用的操作，因而许多处理器都可以在一个周期内完成一条乘累加(MAC)指令，同时还可以完成多个数据的访问操作(读或写)。

无限冲击响应(IIR)滤波器

与输出仅仅取决于输入的FIR滤波器不同，IIR滤波器则依靠输入和过去的输出。IIR滤波器的基本公式是一个差分方程，如图4b所示。由于当前输出对于过去输出的依从关系，IIR滤波器经常被称为“递归式滤波器”。图4b也给出了IIR滤波器结构的图示。

快速傅里叶变换

我们往往可以更好地描述音频信号的特性，那就是用频率组成。傅里叶变换以时域信号作为输入，并把信号重新安排到频域里，而傅里叶反变换则完成逆向的工作，把频域表示变换回时域。从数学上看，时域中的操作与频域中的操作之间存在一些很妙的特性关系。特别是，时域卷积(或者FIR滤波器)等效于频域的相乘。如果没有傅里叶变换这个特别的优化方法，即快速傅里叶变换(FFT)，那么这个信号处理中的珍品就不可能变为实用。事实上，F I R滤波器往往有更高效的实现方法，那就是把输入信号和滤波器系数用F F T变换到频域，然后将两个变换式相乘，最后再用傅里叶反变换把乘积变换回时域。

如何从零基础学习嵌入式linux 篇5

把握单片机，嵌入式开发是每个硬件工程师必修课程。但嵌入式开发的把握却并不简略，需求按部就班的学，需求耐性的学。

关于一个零根底的人来说，学习嵌入式仍是有必定难度的。

关于一个大学电子或计算机专业的人员来说，学习单片机，嵌入式仍是要便利一些。

关于没有电路根底，没有编程根底的人来说，学习大概先根本把握电路和c言语编程。准备工作

模仿电路，数字电路，c言语编程,汇编

模仿电路对比难学，学个模模糊糊也就能够了，首要办法是听视频教程，看简略一点的教材，有时间在Multism上做一些仿真试验；数字电路对比简略学，找个大学视频教程学完它；c言语编程找一本c言语编程教材，做完书上习题即可。

模仿电路的视频教程有：清华华成英的《模仿电路根底》，讲的很细，但也很单调。

C语言推荐大家看郝斌的C语言课程，讲的非常不错，简单易懂，谁看谁都会。

附上：郝斌的C语言教程下载地址http://www.arm8.net/thread-46-1-1.html 汇编还是也要学习的，因为当你学习嵌入式系统时，一些启动文件都是用汇编来写的，只有理解了该汇编指令你才真正的理解了arm的启动原理。学习单片机技术

学习51单片机，能够花100多元钱，到淘宝上买一块学习开发板，把视频悉数学完，然后自个再做一些练习就能够了。最佳把握proteus仿真，不买硬件也能够学习。学习51单片机，一是把握51单片机的各种资源，二是把握常用元器件和总线。学完后，自个做一些实用的东西比如led广告屏之类的。会很有成就感哟！

自己觉得51单片机对比好的教程有：

郭天祥《十天学会单片机》包含AVR和51；晨辉教你轻松学51；手把手教你学单片机（视频教程）等

为了增加各种硬件常识，进步学习爱好，我们还能够买arduino来玩一些风趣的电子制造，能够了解avr单片机。会增加许多学习爱好哟。

附上

十天学会51单片机课程下载地址http://www.arm8.net/thread-44-1-1.html 十天学会AVR单片机课程下载地址：http://www.arm8.net/thread-45-1-1.html 学习small rtos51 买一本陈明计、周建功写的《 嵌入式实时操作系统Small RTOS51原理及应用》，细心研读，做完试验。

学习操作系统对比单调，要坚持。

会avr单片机的，《树立一个归于自个的AVR的RTOS》是最简略下手的操作系统教程。比陈明计的好读多了。学习ucos ii 买邵贝贝翻译的《嵌入式实时操作系统--μC/OS-Ⅱ》细心研读，并找周建功公司的杨屹的文章，完成对ucos ii的移植。在arm上运转ucos ii 网上有许多这个平台的试验，教程，多做一些试验。

淘宝上开发学习板一大堆，我们能够买一块来做一做。

推荐一本书：《一步步写嵌入式操作系统--ARM编程的办法与实践》

这本书不同于单调的教材，完全是为菜鸟编写的，一步一步完成的操作系统。我给的这个当当网址能够试读某些章节在arm上运转 linux linux对比复杂，但学习操作系统有必要学习把握linux，今后搞安卓开发也有根底。

嵌入式电力通信设备基础平台的研究 篇6

电力专用通信网是随着电力系统的发展逐步形成的,如今它已经是现代电力系统不可缺少的重要组成部分。电力通信业务已广泛应用各种通信技术,随着电网向智能电网的发展和企业信息化进一步发展,对电力通信提出了高带宽、高可靠性、容灾、广覆盖等新的需求[1,2]。在这些通信设备中,嵌入式系统得到了越来越多的应用,尤其是一些新技术的应用带来了人们对嵌入式系统开发的新思路和新需求。在屏蔽不同的硬件平台甚至不同操作系统基础之上,中间件、虚拟机等概念的引用形成了符合通信设备上应用软件不同需求的支撑平台,为上层的嵌入式应用软件的开发提供了统一接口,也为嵌入式系统提供了一种新的开发模式和实现思想[3,4]。

由于通信设备变得越来越复杂,导致嵌入式系统的复杂程度也越来越高,而当前的通信设备开发很多还是小作坊式的,重复开发严重,导致大量的资源浪费,同时也使得开发速度和产品质量难以满足市场发展的需求。如何通过平台技术简化软件的设计,通过模块重用的思想减少开发的工作量,提高系统的稳定性,成为了一项十分紧迫的任务[5]。经过多年的努力,中国电力科学研究院已经在嵌入式电力通信设备开发方面取得了一定的成果和经验,例如应用于智能变电站的工业以太网交换机、配用电通信中的无源光网络设备、辅助输电线路监测的CMA监测代理装置。在这种情况下,为使嵌入式电力通信设备开发朝着通用化、标准化、系列化、模块化、平台化的方向发展,为系统内外的互连、互通、互操作提供稳定可靠的保障,研究和构建嵌入式电力通信设备的基础平台是很有意义的。

1 研究内容

1.1 开发阶段的规范

基础平台的研发是为系列化的嵌入式设备开发而服务的,脱离设备开发的基础平台是缺乏应用价值的。这也就造成了基础平台研发与实际的设备开发密切相关、不可分割的状况。因此明确和规范基础平台在嵌入式设备开发的各个开发阶段的功能,对于构建基础平台是具有重要意义的。

根据设备开发经验的总结,归纳了五个开发阶段,基础平台按照这五个阶段进行更多的细化,明确职能分工,规范开发流程,定义各环节的边界和职能,形成开发流程的整体指导书,也便于更好地管理项目。这五个阶段是:前期的方案设计和验证;调试硬件,验证各功能板的基本功能;构建系统平台,在各功能板上建立相适应的系统,形成开发的基础;构建开发平台,在各功能板上以中间件为基础实现应用软件开发基础;辅助应用调试,为应用开发人员提供开发环境,解决平台相关问题。

1.2 处理器的规划和升级

在嵌入式通信设备领域,需要根据各设备的性能需求、功能需求、环境需求等应用特点,构建相适应的基于处理器的最小系统,这就是嵌入式设备的处理器平台。结合应用的需求分析对处理器平台进行整体的规划,分别制成相应的核心模块用于不同规模的应用场合,后续的开发和升级可对各档处理器平台中进行有针对性地开发。这样的开发思路有利于设备开发的模块化、标准化、系列化。

1.3 技术总线的构建

针对通信设备的特点,结合已有的设备开发的基础,总结了以下三条技术总线进行规范化开发,即千兆以太网交换总线、百兆以太网交换总线和面向控制的低速串行总线。这三条总线有其不同特点和特性,在通信设备中起着类似中枢神经的作用,保证了内部数据流和控制指令的顺利通畅。基于平台组合的思想,分别对三种总线进行了相应的硬件接口定义、驱动封装和面向应用的API规范,极大地提高了设备中的硬件模块和程序接口的复用度。

1.4 操作支撑层

如图1所示,基础平台在操作系统层的接口之上实现了OSL(Operating Support Layer)层用以支撑各种通信应用。它针对通信行业设备软件的一些特定需求,在平台中实现了可定制的组件和中间件模块,包括系统支撑模块、业务支撑模块、内存数据库、通用算法模块、协议实现模块。这样使得上层应用设计人员只需关心具体业务的实现,而不用深入了解底层的操作系统的细节[6,7]。

1.5 通信应用开发环境

基础平台实现了在Windows的操作系统下,参考Wind River开发环境基于Eclipse开发套件将功能组件和中间件的可视化配置、通信中有限状态机框架代码的自动生成、通信应用的测试仿真以及在线帮助功能等集成为通信应用统一集成的一套开发环境,作为基础平台的辅助工具集,形成通信应用的集成开发测试环境,以提高基础平台的开发规范性和测试效率[8,9]。

2 技术难点

2.1 基础平台的内涵外延

基础平台的概念相当宽泛,其内涵和外延中具有太多的属性,一般难以明确定义。在本项目中将其缩小为面向嵌入式通信设备开发的基础平台,换言之就是基于信通所已有的开发积累和以后的开发计划而定义的嵌入式通信设备基础平台,基于这一点明确内涵、外延,才能切实地发挥该基础平台在实际设备开发中的承前启后、软硬件协同的作用[10]。因此定义此基础平台的内涵外延要进行因地制宜的思考和归纳,才能使该项目发挥出应有的作用。

2.2 技术积累和沉淀

技术积累和沉淀是进行基础平台研发的一个重要目标,通过基础平台的研发构建一个面向嵌入式通信设备的开发体系架构,充分发挥其可重用、可移植的特性,朝着通用化、标准化、系列化、模块化、平台化方向努力,对于提升信通所的设备开发能力大有裨益。要明确该目标,在基础平台研发中贯彻该目标,才能真正发挥基础平台的作用和意义。至于如何进行技术积累和沉淀,在形式和内容上,都需要进行一定的思考和总结,形成一套行之有效的方法。

2.3 平台升级的技术风险

基础平台在归纳既有知识的同时,还需要根据设备开发的实际需要,进行同步的平台升级,这其中就会涉及硬件系统升级、操作系统升级、中间件升级等诸多方面。因此构建一个满足应用环境需求的稳定平台是一个较为复杂的事情,需要进行全面的需求分析,详细的设计规划,务实的开发执行,这其中存在着较大的开发风险[11]。

3 结 语

综上所述,基础平台存在着可管理、可重构、可复用、可移植等优点,从而为开发设备带来了诸多优点:节

约人力成本、加快开发速度、提高产品的稳定性和可靠性等。利用此基础平台能够很好地适应电力场合对通信设备不断变化的要求。因此,因地制宜地研究和构建面向应用场合的设备基础平台是大有裨益的。

摘要：由于电力各环节中的嵌入式通信设备日益复杂多样,传统的产品开发模式难以满足要求。在此基于多款电力通信设备的开发经验,进行深入分析和总结提炼,梳理了一种嵌入式电力通信设备基础开发平台的构建思路,着重阐述了其主要研究内容和开发方法,并对技术难点进行了分析。通过在实际开发中的应用,证明了基于该平台能够快速、高效地开发电力嵌入式通信设备,且对其他专业的设备开发亦有一定的借鉴意义。

关键词：基础平台,电力通信设备,嵌入式,支撑平台

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