软硬件接口规范（共12篇）
篇1：软硬件接口规范
嵌入式GSM短信息接口的软硬件设计
摘要：SMS短信息服务作为GSM网络的一种基本业务已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，以GSM网络作为数据无线传输网络，可以开发出多种前景极其乐观的各类应用。本文给出一个小型的嵌入式SMS中/英文短信息接口的设计，并详细讨论PDU模式的短信息格式和中文短信息软件解码的设计。关键词：GSMSMSUTF-8GB-2312无线通信无线数传遥控中文编码
引言
SMS（ShortMessageService）短信息服务是GSM（GlobalSystemforMobileCommunication）系统中提供的一种GSM终端（手机）之间，通过服务中心（ServiceCenter）进行文本信息收发的应用服务，其中服务中心完成信息的存储和转发功能。短信息服务作为GSM网络的一种基本业务，已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视，基于这种业务的各种应用也蓬勃发展起来。以GSM网络作为数据无线传输网络，可以开发出多种前景极其乐观的各类应用，如无线数据的双向传送、无线远程检测和控制等。典型的应用有：变电站、电表、水塔、水库或环保监测点等监测数据的无线传输和无线自动警报；远程无线控制高压线路断电器、加热系统、防洪拦阻系统或其它机电系统的启动和关闭；车队交通管理和控制指挥系统；控制和监测香烟、食品和饮料自动售货机的运行状态和存货水平等等。
由于GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游，具有网络能力强的特点，用户无需另外组网，在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵建网费用和维护费用。同时，它对用户的数量也没有限制，克服了传统的专网通信系统投资成本大，维护费用高，且网络监控的覆盖范围和用户数量有限的缺陷。比起传统的集群系统在无线网络覆盖上具有无法比拟的优势，加上GSM的SMS本身具备的数据传送功能，都使得这些应用得到迅速的普及。利用GSM短信息系统进行无线通信还具有双向数据传输功能，性能稳定，为远程数据传送和监控设备的通信提供了一个强大的支持平台。
1SMS短信息的无线数传监视和控制
通常情况，基于SMS短信息服务的无线数传监视和控制系统为一个点到多点的远程无线双向数据通信和控制系统，如图1所示。系统的中心点为数据或监控指挥中心，由计算机网络、数据库、电子地图和GSM通信接口组成。监控中心主要完成各种信息和数据的收发和整理：一方面，接收各个监控点上传的信息和数据，并把它们放入相应的数据库和分发给相应的监控计算机，以实现对各个监控点的监控和管理；另一个方面，监控中心响应监控计算机发出的对各个监控点的控制信息，并且把这些信息下发到相应的监控点上，从而达到对监控点设备进行控制的目的。
2GSM无线通信控制终端
GSM无线通信控制终端为一个MC3的嵌入式系统，具有如图2所示的测量、数据采集、控制、无线通信功能。GSM无线通信控制终端通过GSM网络和监控中心进行双向的信息传输。它将测量和采集到的数据信息传送到监控中心，同时接收监控中心的控制数据，对设备实施相应的控制。
3GSM通信接口的硬件实现
GSM无线通信控制终端的通信接口一般采用目前在市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块，如TC35、FALCOM、WISMO3等。这些通信模块都具备GSM无线通信的全部功能，并提供标准的UART串行接口，支持GSM07.05所定义的AT命令集的指令。因此，MCU能非常方便地通过UART接口与GSM模块连接，并直接使用AT命令就可以方便简洁地实现短信息的收发、查寻和管理。
在我们设计的GSM无线通信控制终端中，采用的GSM通信模块为FALCOMA2D,MCU使用的是Atmel公司的高速8位微控制器ATmage128.ATmega128芯片为64个引脚，内部集成了4K字节的RAM、4K字节的EEPROM、128K字节的Flash以及2个UART串行接口等。由于采用了高性能的MCU,省掉了大量的外围器件，如外扩RAM、ROM存储器等，使硬件结构大大简化，提高了系统的可靠性。系统的硬件框图如图3所示。
4基于GSM通信的软件接口
市场上提供的可供二次开发的标准的GSM模块都支持GSM07.05所定义的AT命令集的指令。因此，MCU通过UART串行接口直接向GSM模块下发AT命令，就可以方便简洁地实现基于GSM的短信息SMS的收发、查寻和管理。表1列出了与SMS相关的一些常用的GSMAT指令。
表1与SMS相关的常用GSMAT命令
AT指令
功能
AT+CMGD删除一条保存在SIM卡内的短信息AT+CMGF选择短信息格式：0为PDU方式：1为文本方式AT+CMGL列出SIM卡中的保存短信息AT+CMGR读取SIM卡中指定一条短信息的内容AT+CMGS发送一条短信息AT+CSCA设置短信息服务中心地址
根据GSM07.05的定义，SMS短信息的发送和接收模式共有三种：Block模式、基于AT命令的Text模式和基于AT命令的PDU模式。使用Block模式需要模块生产厂家提供驱动支持；而用于中英文短信息传送应使用PDU模式，只传送英文短信息（纯文本格式）使用Text模式。Text模式的短信息发送和接收比较简单，如不需要传送中文则最好采用Text模式发送和接收短信息。
采用Text模式发送接收短信息的步骤分为初始化GSM模块、发送文本短信息和接收短信息。下面一段简单的程序给出一个示例：
PRINT“AT+CSCA=”;Chr（34）；“+8613800210500”;Chr（34）‘设置短信息中心号码
PRINT“AT+CMGF=1”’设置为Text模式
PRINT“AT+CMGS=”;Chr（34）；“13500123456”;Chr（34）‘发送一条短信息
PRINT“ThisisatestSMS”;Chr（26）
PRINT“AT+CMGR=1”’读取收到的一条
‘短信息
.
.
.
该程序使用BASCOM-AVR高级语言编写，其中PRINT语句的功能是通过URAT串行口发送字符串，Chr（34）代表ASCII字符（“），Chr（26）代表ASCII字符（Ctrl-Z）。第一行语句设置短信息服务中心号码，即通过串口发送以下字符串：AT+CSCA=”+8613800210500“,其中+8613800210500为上海地区中国移动的短信息服务中心号码。第二行语句设置短信息发送格式：AT+CMGF=1,其中1表示采用Text模式。第三和第四行语句发送一条短信息到控制中心，AT命令的格式为：AT+CMGS=”13500123456“
+CMGR:”RECUNREAD“,”+8613508485560“,,”02/10/16,15:37:28+32“
xxxxxxxxxxxxxxxxxx（收到短信息的文本内容）
5基于PDU模式的中文短信息接收
发送和接收中文或中/英文混合的短信息必须采用PDU模式。根据GSM07.05的定义，只要控制器通过UART接口向GSM模块下发AT命令，就可以直接读取收到的PDU模式的短信息：
PRINT”AT+CMGF=0“’设置为PDU模式
PRINT”AT+CMGR=1“‘读取接收的一条短信
’息
在PDU模式下，GSM通信模块的回答格式为：
+CMGR: 其中：stat表示该条短信息的状态，通常为0（未读过，新的短信息）或1（已读过）； Length为十进制数，表示pdu数据长度减去短信息服务中心地址长度，单位为字节； pdu为PDU模式的数据包。 然后，要分析PDU数据包，根据PDU的数据格式将收到的中文信息和其它相关信息解析出来。 5.1PDU数据包格式 PDU数据包由两部分构成，短信息服务中心地址（SMSCaddress）和TPDU,表2为PDU数据包的格式，其中一个数据单元为一个字节。 其中短信息服务中心号码、发送源号码、日期以及时间采用压缩BCD码表示，低位在前，高位在后。在本文的网络补充版中给出了通过读取短信息的AT命令（AT+CMGR=1）从GSM模块读到的`一条PDU模式的短信息，并给出常见的数值与解释。 5.2PDU模式的纯英文短信息解码 PDU模式的纯英文短信息编码使用GSM字符集的7位编码，此时TP-DCS的值为00.如短信息内容为英文字符”Hi“,首先将各个字符转换为7位的标准二进制ASCII码，然后要将后面字符的低位逐位调整到前面，补齐前面的差别。例如：”H“的二进制ASCII码为1001000,”i“二进制ASCII码为1101001;显然H的二进制编码不足八位，那么就将后面字符i的最后一位补足到H的前面，就成了11001000（C8），i剩下六位110100,前面再补两个0,变成00110100（34），于是”Hi“就变成了两个八进制数C834.由于PDU模式的纯英文短信息采用7位编码，解码不方便，因此对于只需发送和接收纯英文字符和数字符号的应用，最好采用Text模式发送和接收短信息。 表2PDU数据包格式（接收MSM） 备注名称长度数据单元bit位76543210SMSC地址长度1N+1（十六进制数）SMSC地址类型11号码类型号码表SMSC号码N号码第2位号码第1位号码第4位号码第3位……号码第n位号码第n-1位TPDU第一字节1最长12字节发送源号码长度1实际号码位数k（十六进制数）发送源号码类型11号码类型号码表发送源号码M号码第2位号码第1位号码第4位号码第3位号码第k位号码第k-1位TP-PID1TP-DCS1TP-SCTS7年低位年高位月低位月高位日低位日高位时低位时高位分低位分高位秒低位秒高位时区TP-UDL1最长140字节TP-UD短信息内容1111 5.3中文短信息的解码 由于中文字的编码是采用2个字节的编码，因此发送和接收中文或中英文混合的短信息只能采用PDU模式。但在GSM标准中，中文编码采用UTF-8的编码，不是目前国内常用的GB-2312编码，故还需要进行中文编码的转换，才能与采用GB-2313汉字库相配合显示汉字字型。 由于UTF-8和GB-2312编码之间不存在一一对应的线性关系，因此只能采用查表的方式进行转换。下面给出一个由UTF-8到GB-2312编码转换的算法。 ①建立UTF-8和GB-2312两个中文编码表，表中数据项为2个字节长度的十六进制的数，代表一个中文编码。两个表的长度分别为14890字节（2×7445）。UTF-8编码表按数据项值从小到大排序，而在GB-2312编码表中，与UTF-8相同位置处为相同汉字的GB-2312码字，如图4所示。 ②软件解码过程为：每次从PDU模式SMS数据包的TP-UD中取出两个字节，采用二分法快速数据查找算法，在UTF-8编码表中找到其所在位置，然后在GB-2312表的相同位置处读取相对应的GB-2312编码。解码流程如图5所示。 ③二分法的最坏查找次数为lg2（n+1），UTF-8表的长度n为7445,固最坏查找次数为13次，就是说一个中文编码由UTF-8到GB-2312的转换最多经过13次比较查找就可完成。这比采用简单的顺序查表要快的多，大大减少了查表所花费的时间，非常适合在一般的嵌入式系统中使用。 ④尽管两个汉字编码表要占用近30KB（如还需要GB-2312到UTF-8的转换，则还要增加两个表，共占60KB），但由于采用了ATmega128单片机，其片内有128KB的程序存储器，因此可将程序与表格放在一起。去掉60KB的表格，仍有近70KB的容量用于系统程序，因此完全不用外部扩充存储器（汉字字库除外），大大简化了硬件的结构和设计。 结语 本文的设计方案已应用在我们研发的产品”车船载GPS-GSM卫星定位无线通信移动终端“上，经过多年的运行和使用，证明系统工作稳定可靠。10月，在美国著名计算机应用杂志《CIRCUITCELLAR》举办的世界性电子设计竞赛”DesignLogicContest“中，该产品获得三等奖。 介绍了民用飞机机载数据总线ARINC429的硬件接口板,该接口板采用DSP和FPGA实现四路ARINC429信号收发通道,使整个系统的处理速度大大提高.篇2：软硬件接口规范
★ 多路读写的SDRAM接口设计
★ 异步串行通信接口的IP核设计
★ Office文档主题应用和自定义
★ Excel 自定义菜单技术（3）EXCEL
★ 教学设计论文如何写
★ 机械手设计论文
★ 设计论文结束语范文
★ 基于USB总线的高速数据采集系统
★ 抛弃人工排序 WPS自定义巧排序
篇3：软硬件接口规范
关键词：车联网,无缝切换,延迟,双网卡,linux
0 引言
车联网是物联网技术在智能交通系统领域应用的具体形式, 把汽车作为通信网络中的节点, 通过无线通信等手段实现汽车联网, 进行人、车、路等其他设施的交互协同, 并通过网络提供通信、导航、地理信息、互联网等各种服务, 实现具有智能化识别、定位、跟踪、监控、管理等多功能的智能交通管理。车联网具有节点、移动以及数据流特性, 节点特性表现为具有强大的计算能力、存储能力以及几乎没有能量限制, 而网拓扑变化快、节点移动速度快以及移动轨迹可预测则是移动特性的表现, 其数据流特性表现为实时的路况信息以及突然增大的通讯负载。因此车载通信环境不但要求信息传输速度快, 抗干扰能力强, 还要求网络具有较高稳定性和可靠性, 在网络局部出现故障或者受损时, 全系统不至于瘫痪失效。本文结合车联网具体应用场景进行分析, 考虑到车载信息系统对实时性的要求, 对模拟车载系统中高稳定性、高可靠性网络通信技术进行了深入研究, 给出了linux操作系统下模拟车载环境的双网卡同ip的软硬件设计与实现方法。
1 车联网应用场景及需求分析
车联网以车辆为基本信息单元, 采用传感器技术、传输技术、信息采集技术、接入技术等, 将车辆、路边设施等道路实体、移动网络、交通管理网络连接, 服务于车辆安全、用户网络接入、交通控制、信息服务等应用如图1所示, 车联网无线通信系统大致分为三层, 后台中心网络, 路侧设施和车载单元, 后台中心网络主要包括服务器、核心交换机和路由器, 其中, 服务器是通信系统的集中管理和控制设备, 路由器是通信系统承载的各种应用系统的地面接口设备, 核心交换机用于连接路侧设施和服务器;路侧设施由AP、通信介质和网络通信设备 (交换机, 路由器等) 构成, AP之间通过光纤连接;车载单元则安装在车辆上, 通过配备两个网卡, 与路侧设施连接通信, 共同进行信息传输。
车载无线网络传输速率随信号强度自适应, 而AP的覆盖范围有限, 车辆在行驶过程中, 为保证网络连接和相关业务的实时性, 必须在沿途多个AP间频繁切换, 而切换延迟又会导致网络连接的短暂中断, 造成丢包现象, 因此如何快速切换, 保证稳定流畅的数据传输则是其关键问题。
2 双网卡快速切换方案分析
无线切换包括扫描、认证和关联三个过程如图2所示, 切换延迟发生在这三个过程, 分别叫扫描延迟、认证延迟和关联延迟, 相关研究如图3所示, 其中扫描延迟是最长的, 几乎占据整个切换延迟的90%, 所以从减少扫描延迟时间着手考虑, 选用双网卡, 首先将所有APs的信号强度指示引入到无线切换中, 根据车辆行驶的方向与速度, 得到切换过程中信号强度指示的变化, 以此确定更换工作网卡的时机;然后对其进行监控, 到某阈值即更换工作网卡, 协调两块无线网卡共同实现软切换功能。一般情况下, 一块无线网卡进行数据传输, 而另一块网卡则用来扫描信号和检测信号的强度来完成切换;若出现切换异常或网卡异常, 则采用单无线网卡切换机制。实验结果表明, 采用双网卡切换方案, 进一步解决了网络延迟问题, 最大程度上保证了车载移动通信网络环境中数据传输的可靠性。
3 车联网无线接口软硬件的实现
Network Manager是linux强大的网络管理工具, 它是由一个网络管理系统连接、并且通过D-BUS将其状态进行报告的后台服务, 一个允许用户管理网络连接的客户端程序, 简化网络连接的工作是其最大的优点, 让桌面本身和其他应用程序能感知网络。Network Manager有自己的CLI工具—nmcli, 使用nmcli用户可以查询网络连接的状态, 也可以用来管理, 并且语法相对简单, 本文就是运用Network Manager的命令行接口nmcli编写脚本来实现双网卡切换。
要实现两块网卡的智能切换, 则需保证它们有相同的ip地址, 这样一个网卡在进行数据传输时, 当切换到另一个网卡时, 才能继续收发数据, 在linux的网络管理器Network Manager的GUI下, 将两个网卡都设置绑定到一个ip, 在shell下编写脚本, 在QT下编写C++程序来直观的体现附近信号的强度大小, 同时通过调用shell脚本实现手动与自动切换功能, 双网卡自动切换功能实现代码如下:
4 结语
经过测试, 通过VNC直观的看到, 双网卡切换的时间明显少于单网卡切换的时间, 保证了系统通信的稳定性, 整体设计实现满足了具体项目的需求, 并经过了项目验收, 对于车联网应用具有普遍意义。
参考文献
[1]刘富强, 单连海.车载移动异构无线网络架构及关键技术研究[J].中兴通讯技术, 2010 (3) :47-51.
[2]诸彤宇, 王家川, 陈智宏.车联网技术初探[J].交通工程, 2011, 77 (5) :266-268.
篇4：图解硬件之“神聊”主板上的接口
一、主板的架构
作为连接电脑各部件的载体，主板拥有芯片组、I/O控制芯片、扩展插槽、扩展接口等多种部件，所以需要制定一个统一标准来协调各部件的关系。标准中包括根据主板上各元器件的布局排列、形状、尺寸大小等制定一个通用标准，便于主板厂商共同遵守这一标准制造主板，而这就是主板架构。计算机发展到今天，主板架构分为AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX以及BTX等。其中，AT和Baby-AT目前已经被淘汰；EATX和WATX多用于服务器或工作站主板；而LPX、NLX、Flex ATX则是ATX的变种，国内的计算机很少见，一般多见于国外的一些品牌机。
目前市面上销售的主板一般均采用ATX主板架构，这是由Intel在1995年1月公布的主板标准。Micro ATX又称Mini ATX，是ATX架构的简化版，有人也叫其“小板”，一般采用小型机箱或品牌机使用的比较多，减小了主板宽度，比标准ATX主板的架构更为紧凑。同时Micro ATX标准还规定主板应该集成图形芯片和音频芯片。而BTX则是英特尔制定的下一代主板架构，英文全称Balanced Technology Extended，其最大的特点在于不牺牲性能的前提下使主板的体积更小。
二、认识主板上的接口
既然说主板是计算机所有部件发挥性能的“舞台”，那么主板是通过什么让显卡、内存等部件有机的连接起来的呢？呵呵，没错，就是主板上的各种接口！你是否看到过别人为你装机时，将五颜六色的板卡插到主板上相应的接口上，但自己却觉得“无从下手”的经历？下面我们就为大家介绍一下主板接口！接口是协调电脑系统中以各种不同方式工作的配件而设计的特殊电路。接口的工作就像桥梁，按照在主板上不同的位置，可以把接口分为内部接口和外部接口。而今天我们主要了解的就是内部接口，首先让我们全景观察一下一个主板主要的内部接口。
篇5：行政村民兵规范化建设软硬件材料
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篇6：硬件及网络维护人员标准作业规范
标准作业规范
（试行）
为规范计算机硬件及网络维护人员的工作流程，提高工作质量和工作效率，提升部门形象，并把工作内容量化、可视化，作为个人绩效考核的一个依据，特制定本规范。
一、工作内容
计算机硬件及网络维护人员（以下简称维护人员）平时主要工作内容是及时响应并解决各部门计算机硬件和网络故障、定期对分管片区的计算机软硬件进行检查维护、根据需求调整和优化网络架构、对网络节点和重要设备进行巡检等。
二、工作流程
1、硬件及网络故障解决：
1.1 设立两门报修专线，接修人员在接到报修电话后，第一时间在《应急维护维修记录单》上做好相关记录，包括报修部门、人员、联系电话、地点、报修日期、报修时间以及故障描述（详见附件一《应急维护维修记录单》）。
1.2 记录人员把填写好的《应急维护维修记录单》张贴到报修栏上，分管片区的维护人员应及时查看报修栏，发现有自己负责片区的单子应及时处理，或者发现有单子未处理超过1个小时的，需及时联系对应的维护人员，若对方因故不能及时响应的应帮忙处理或向主管人员报告。
1.3 维护人员根据故障描述判断处理形式，是远程、上门还是送修。若是远程能解决的，则通过远程桌面连接或其他方式解决问题，远程解决问题的不需要报修人员签字评分；若是需要上门或送修的，则在解决问题后需要报修人员对本次维修情况进行评分；若是上门或送修解决不了问题的，则需给出处理建议，并在《维修记录单》上写明具体情况。
1.4 其他情况
1.4.1 报修人员有权要求查看维护人员工作卡，维护人员不得拒绝。
1.4.2 维护人员需认真填写《应急维护维修记录单》上各项内容，内容的质量直接跟考核分挂钩。
1.4.3接到网络故障报修后及时到场解决，1小时内不能解决的，上报主管人员，2小时内不能解决的，由主管人员上报主管领导并向报修部门主管领导说明原因。
图1— 维修作业流程示意图
2、计算机软硬件日常维护：
2.1 维护人员每季度对负责片区的计算机软硬件进行检查维护至少1次，并在《日常维护记录单》上做好记录。
2.2 《日常维护记录单》一式两份，维护人员一份，被检查计算机使用人一份。维护人员检查维护完成后，被检查计算机使用人对其进行评分。
2.3 主管人员对维护人员的日常维护单进行抽查，必要时抽查被检查计算机使用人留底的维护单。每季度对维护维修情况满意度进行汇总统计，见附件三《维护维修情况满意度调查》
3、网络节点和重要设备巡检：
3.1 维护人员对负责片区的网络节点和网络设备进行不定期巡检。3.2 指定专人对机房进行定期巡检。
应急维护维修记录单
监督投诉电话：86139300（8300）
日 常 维 护 记 录 单
硬件维护维修人员工作量月报表
（2011年 4 月）
附件三
维护维修情况满意度调查
（2010年月）
篇7：软硬件接口规范
文章是从技术层面的“点”上来说，而真正的“开发流程”要解决的是，用设计的过程来保证一个设计结果能够更好的符合产品设计要求、更大限度的满足用户的需求。这些只靠点是无法做到的，要有个一完善、建全的流程体系来保证。所以，这里也想给大家分享一下一般企业的基于IPD的硬件开发流程的参考。
一般硬件的开发流程都会被分为5个阶段：
(1)C0-项目需求与计划阶段：开始于项目需求分析，结束于总体技术方案确定。主要进行硬件设
计需求分解，包括硬件功能需求、性能指标、可靠性指标、可制造性需求（DFM）、可服务性需求(DFS)及可测试性（DFT）等需求；对硬件需求进行量化，并对其可行性、合理性、可靠性等进行评估，硬件设计需求是硬件工程师总体技术方案设计的基础和依据。
(2)C1-原型阶段：输入为总体技术方案，直到完成硬件概要设计为止。主要对硬件单元电路、局
部电路或有新技术、新器件应用的电路的设计与验证及关键工艺、结构装配等不确定技术的验证及调测，为概要设计提供设计依据和设计支持。
(3)C2-开发阶段：又称为“初样开发阶段”，开始于硬件概要设计评审通过后，结束于初样成功
转为试样。主要有原理图及详细设计、PCB设计、初样研制/加工及调测，每一了阶段都要进行严格、有效的技术评审，以保证“产品的正确”。
(4)C3-验证阶段：又称为“试样研制阶段”，从DFX各要素进行验证、优化的阶段，为大批量
投产做最后的准备，开始于初样评审通过，结束于试样成功转产。主要有试样生产及优化改进、试样样机评审、转产；验证、改进过程要及时、同步修订、受控设计文档、图纸、料单等。
篇8：软硬件接口规范
KS8695芯片具有ARM922T高性能CPU核，166MHZ的ARM922T核，每秒处理185万条指令;8KB的I级缓存和8KB的D级缓存;支持Linux和WinCE操作系统的内存管理模块;内置32位ARM和16位经典指令系统，33MHZ 32位的PCI接口，支持PCI2.1标准，支持主/从总线切换工作模式，支持一般的和寄存器映射I/O端口，支持迷你PCI和CARDBUS接口的外围设备;集成以太网接口和交换引擎，具有5个10/100M自适应以太网接口和MAC地址，100base-FX模式选择的WAN端口和1个LAN端口，全部端口具有MDI/MDIX自动翻转功能，线速，无阻塞交换，支持802.1Q标准的基于标签和基于端口的虚拟局域网。
KS8695的总体框图如图1。
2 硬件设计
2.1 串口设计
串口对一个嵌入式系统是致关重要的，通过串口可以与嵌入式系统进行交互。串口电平转换电路负责单片机串口与PC机串口间电平的转换工作，使两者可以正常通信。串口电平转换电路使用最多的是MAXIM公司的产品，在这里可以使用MAX3232或MAX232，两者连接的电路原理图是相同的。由于MAX3232是使用3.3V进行供电的。若使用MAX232芯片，则要将芯片的供电管脚与电路板上输入电源5V相联。MAX232/MAX3232连接原理图如图2所示。
2.2 JTAG接口设计
我们可以通过JTAG接口对板上的程序进行简单的调试，同时，还可以通过JTAG，将程序下载到板上的SDRAM中，对板上的Flash进行擦写操作。本文中JTAG接口设计如图3所示：
2.3 网络接口设计
本文提到的系统是网络处理器。KS8695包括4个网口，其网络接口设计如图4所示：
3 驱动程序设计
设备驱动程序是操作系统内核与机器硬件之间的接口，它为应用程序屏蔽了硬件的细节，在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件，应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作，设计驱动程序是内核的一部分，可以实现以下功能：
1)对设备初始化和释放;
2)把数据从内核传送到硬件，以及从硬件读取数据;
3)读取应用程序传送给设备文件的数据，以及回送应用程序请求的数据;
4)检测和处理设备出现的错误;
4 结束语
该文讲述了该系统的核心器件KS8695的的特点，该系统使用它的原因;根据主芯片的特点，并提出了硬件设计总体方案。并根据总体设计方案提出了各个重要接口的设计方案。最后，提出了驱动程序的设计思想。
参考文献
[1]MICREL KS8695 Data Sheet.Integrated Multi-Port Gateway Solution.
[2]魏雄.PowerPCB5.0.1印制电路板设计与实践[M].北京:电子工业出版社,2006.
[3]胡亚军,孙勇.分布式防火墙技术分析及设计[A];2006通信理论与技术新进展——第十一届全国青年通信学术会议论文集[C],2006.
篇9：软硬件接口规范
关键词 DSP HPI 硬件仿真
中图分类号：TP3 文献标识码：A
1平台结构
整个平台按照PC-USB-FPGA-HPI的结构搭建，如图1，通过HPI接口与DSP进行通信。平台主要的器件有：Xilinx的Spartan 3S1200E FPGA、Xilinx的Platform Flash PROM XCF04s、Cypress公司FX2系列产品CY7C68013。
图1 HPI仿真平台系统框架图
PC机下发的请求通过USB控制器的GPIF产生访问波形，可以称为USB接口协议，USB接口协议完全由USB控制器处理。FPGA主要起到接口转换的作用，实现16位数据与32位数据之间的转化，工作时钟输入由CY7C68013提供。由于FPGA属于掉电易失性器件，每次断电重启后必须重新加载硬件代码才可正常工作，因此又为其配置了PROM器件（Xilinx XCF04S），FPGA从PROM中自动导入预先下载的设计文件即可正常工作，可以大大减少下载次数提高工作效率。仿真器硬件构架图如图2所示。
图2 HPI仿真器硬件构架图
在为HPI的仿真平台准备好所有的硬件资源之后，接下来的主要工作就是对协议转变器（FPGA）与仿真协同软件进行设计，并最终实现协同的仿真功能。图3体现的是仿真平台的软硬件构建。
图3 仿真平台的软硬件构建
2 FPGA协议转变器
协议转变器在整个仿真平台中可以简单的看做是一个连接两个主要接口的中间地带，其主要的控制通路与数据通路方向如图4所示。
图4 控制通路与数据通路主体构图
PC机与协议转变器（FPGA）的连接实际指的是USB接口芯片FX2的GPIF接口与FPGA之间的连接，其中16位双向数据总线FD到协议变换器内部，经过FPGA的IOBUF的端口处理，拆分成两个单向信号FD_out（输出信号）与FD_in（输入信号）。RDY0的信号值由协议转变器中产生。具体的信号连接如图5所示。
在设计中，FPGA一共被分为4个单元，如图6协议转变器FPGA框架图所示。其中译码单元（PC_Decoder）单元对PC机的操作要求进行译码，主要包括区分单字访问、自增访问，确定访问的对象、确定读/写操作以及对FX2的控制输入信号的采样。数据拆分和拼接单元（PC_Single）主要针对输入和输出的16位与32位的接口差异进行数据的拆分和拼接。批量数据处理单元（PC_Bulk_Data）设计有3个单元，及HPIC_access、HPIA_access、HPID_access。PC机的指令经过译码单元译码后，对HPIC_access、HPIA_access、HPID_access进行访问操作。RAM单元用来暂存发往DSP和返回上位机的数据。
图5 PC机与FPGA的接口连接
图6 协议转变器FPGA框架图
3 协同软件
在本设计中，协同软件主要包括固件设计、驱动程序设计和主机端口应用程序设计。如图2仿真平台的软硬件构建所示。
（1）固件设计
CYPRESS公司的EZ-USB FX2开发套件提供给用户一个固件函数库（Ezusb.lib）和固件框架（Frame work），两者均是基于KEIL C51开发的。固件函数库提供了一系列的函数来加速USB 固件程序的开发，使用时只需在程序中包含fx2.h 和fx2regs.h 两个头文件，并在项目中链接Ezusb.lib 就可以直接使用固件库中的各个函数了。在使用固件框架来进行特定的固件开发时，固件框架已经实现了初始化、重枚举、电源管理等功能。对我们而言，只需要在固件架构的预留位置处添加代码，就可以完成特定的功能。
GPIF能够装载4个控制波形，分别是单个数据读、单个数据写、连续数据读、连续数据写。“读”是指FX2从外部接口读入数据，“写”是指FX2向外部接口写出数据。所谓“连续数据读写”是指读入的数据存放在FX2的内部FIFO，或者写出的数据来自FX2的内部FIFO。图7为GPIF批量写波形。
图7 GPIF批量写波形图
（2）驱动程序设计
驱动程序是指一系列硬件设备的函数，它为连接到计算机的硬件提供了软件接口。用户应用程序可以通过驱动程序接口访问各种硬件，而不必考虑如何具体实现不同硬件的控制。Cypress公司的开发套件提供给用户一个通用USB驱动，在该设计中，不需要对程序加以修改，经过DDK编译后直接使用。
（3）主机端口应用程序设计
为有效完成HPI口的相关操作，我们一共设置了9个设备请求：
HPIC_WRITE：写HPIC寄存器;
HPIC_READ：读HPIC寄存器;
HPIA_WRITE：写HPIA寄存器;
HPIA_READ：读HPIA寄存器;
HPID_WRITE：写HPID寄存器;
HPID_READ：读HPID寄存器;
HPID_ADDR_ADD_WRITE：地址自增写HPID寄存器;
HPID_ADDR_ADD__READ：地址自增读HPID寄存器;
RESET_DSP：DSP复位。
以上几个设备请求均是通过控制传输实现的，另外，为实现大规模数据传输，我们采用批量传输的方式定义了两个函数：
①WriteBULKDataToDSPRAM（ ）;
②ReadBULKDataFromDSPRAM（ ）;
参考文献
[1] 杜慧敏，李宥谋，赵全良.基于Verilog的FPGA设计基础[J].西安：西安电子科技大学出版社，2006.
[2] Prakash Rashinkar， Peter Paterson，Leena Singh著，孙海平，丁健 译.系统芯片（SOC）验证方法与技术[M].电子工业出版社，2005.1.
篇10：软硬件接口规范
数据接口规范V1.0
1.概述
为进一步优化纳税服务，国家税务总局对本接口规范予以发布，以满足纳税人内部管理信息系统与增值税防伪税控系统开票子系统的衔接需要。
本接口规范适用于增值税防伪税控系统开票子系统V7.23.10及以上版本，配合手工导入、批量自动导入和开票数据导出功能使用。具体操作参见新增改进功能操作说明。
2.接口说明
（1）待开发票信息导入接口
通过增值税防伪税控系统开票子系统中的手工导入和批量自动导入功能，将待开发票的信息批量导入到增值税防伪税控系统开票子系统，完成发票开具。
选择手工导入时，首先选择要导入的XML文件，再对导入发票信息逐张保存并打印发票。
选择批量自动导入时，首先设置文件存储路径和轮询时间。批量自动导入开启后，系统自动轮询指定路径下的XML文件，自动完成发票开具，并将开具结果写入指定文件目录。（2）已开发票信息导出接口
通过增值税防伪税控系统开票子系统中的开票数据导出功能，实现已开发票信息的批量导出，提供EXCEL文件和XML文件两种格式选择。
3.接口定义
本接口规范内容包括待开发票信息导入接口和已开发票信息导出接口。发票类型为增值税专用发票和增值税普通发票。(1)待开发票信息导入接口规范
1）导入文件XML格式如下(每个XML节点首字母大写):
//此文件含有的单据信息数量
//单据号（20字节）
//购方名称（100字节）
//备注（240字节）
//复核人（8字节）
//收款人（8字节）
//序号
//单价
//数量
//金额，当金额为负数时为折扣行
//税率
//购方名称（100字节）
//备注（240字节）
//复核人（8字节）
//收款人（8字节）
//序号
//计量单位（32字节）
//单价
//数量
//金额，当金额为负数时为折扣行
//税率
2)开具结果回写文件格式
选择批量自动导入时，每个XML文件形成一个开具结果文件，命名规则为：XML文件名_开票结果.TXT。内容为： 开具成功的单据：
[YYYY-MM-DD hh:mm:ss] 单据号:XXX,开具结果:1(0 失败，1成功),对应发票信息:普通(专用)发票,XXXXXXXXXX(代码),XXXXXXXX(号码) 开具失败的单据：
[YYYY-MM-DD hh:mm:ss] 单据号:XXX,开具结果:0(0 失败，1成功),开具失败原因:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX（2）已开发票信息导出接口
1）导出文件为XML格式时，格式如下(每个XML节点首字母大写):
//此文件含有的发票信息数量
//单据号（20字节）
//发票种类（专用发票或普通发票）
//发票号码（8字节）
//开票日期（YYYYMMDD）
//购方名称（100字节）
//销方名称（100字节）
//合计金额
//合计税额
//备注（240字节）
//开票人（8字节）
//复核人（8字节）
//序号
//单价
//数量
//收款人（8字节）
//金额 //税率 //税额
//单据号（20字节）
//发票种类（专用发票或普通发票）
//发票号码（8字节）
//开票日期（YYYYMMDD）
//购方名称（100字节）
//销方名称（100字节）
//合计金额
//合计税额
//备注（240字节）
//开票人（8字节）
//复核人（8字节）
//序号
//单价
//数量
//金额 //税率 //税额
//收款人（8字节）
篇11：软硬件接口规范
一、SDH通信专网
我国的专用通信网是指在某一行业、部门或单位内部, 为满足其内部进行生产、组织管理、调度指挥的需要所建设的通信网络。随着信息产业的发展, 许多行业和部门建设了用于内部工作管理的、可以提供语音、视频、数据等各种业务通信的综合业务专用通信网[2]。Melit光纤传输平台以SDH传输标准为基础, 通过标准通信协议接口模块在光纤网络上高速、全透明、直接地传输任何种类的信息, 如话音、音频、数据、视频及LAN业务[3]。
二、NO.7信令介绍
No.7信令系统采用了与OSI数据传递一样的七层模型一致的分级设计, 具有了灵活性, 可以适应数字环境、业务综合和各种数据应用, 可作为程控交换节点、网管中心、业务控制点、网络数据库等各种智能节点[4]。
三、七号信令数字中继 (DTU) 接口模块
在中心站点汇集网元中设置七号信令数字中继接口 (SS7-DTU) 模块, 取代原先的FXO模块和ISDN T模块。七号信令数字中继接口 (SS7-DTU) 单盘与各网元中的MMX交叉主控盘配合完成交换机的功能, 系统与局间交换机处于一个平行的关系。
四、接口盘 (DTU) 硬件设计
DTU设计需满足能支持SS7协议、SS1协议和V5.2接口AN侧协议在其上的运行。这样仅修改DTU盘软件便可提供SS7接口、SS1接口和V5.2接口。
4.1接口盘 (DTU) 需求分析
SS7-DTU盘需要具备的功能有:对外提供4/8路成帧E1接口;提供n×64Kbps的交换以支持话路集线;当用做V5.2接入设备接口时, 提供240路话路中继能力;提供网元定时所需的8KHz的PDH支路定时输出功能;板上处理器应用具有处理SS7信令MTP1/2/3、SS1线路信令及V5.2接入协议的能力;与MMX盘上的呼叫处理实体间以8M HW上约定预留的信令时隙通道实现信令交互;提供与网管板之间的64Kbps速率的HDLC通信。
4.2接口盘 (DTU) 总体设计
如图1所示, 可分为5个部分:处理器模块、DSP模块、E1接口模块、64K交叉模块、成帧映射器模块。
SS7-DTU盘提供8路E1接口, 与局端交换机相连。E1信号通过LIU (线路接口单元) 和FRAMER (成帧器) 后变成码流信号 (8路码流, 2M速率) , 接到64K交叉芯片。然后, E1信号内的信令时隙 (TS16) 通过64K交叉芯片交叉后, 通过一路4M码流信号与处理器QMC相连, 由处理器进行信令处理。SS7-DTU盘连接了背板的8M码流和19M Telecom bus总线, 即可同时作为宽带板或窄带板来使用。64K交叉芯片直接与背板的一路8M码流相连, 分出一路8M的码流给DSP作为使用1号信令时收号处理功能和7号信令时收发1200Hz测试音。同时64K交叉芯片与多通道高密度E1成帧映射器相连, SDH专网中多路电话端口可以通过背板的Telecom bus总线连接到DTU盘的64K交叉芯片, 并通过交叉芯片, 将需要使用的电话端口与交换机侧的对应的E1信号相连, 可实现汇聚 (集线) 的目的。
五、结论
本文设计实现的七号信令数字中继 (SS7-DTU) 接口可以有效的解决了2.5GSDH综合业务专网与PSTN网互联问题。作为一个独立的功能模块, 稍加改动便可用于其他类型专网与PSTN网互联, 具有广阔的应用前景。
参考文献
[1]李明.专用通信网的发展战略研究.北京:北京邮电大学, 2003
[2]潘莹玉.我国专用通信网的产生现状及其发展.通信世界, 2003, (3) :48-49
[3]袁国才.Melit光纤传输平台在地铁轻轨中的应用.都市快轨交通, 2002, (3) :9-13
篇12：软硬件接口规范
近日，德国莱茵T?V在深圳举行了“质胜中国”华南地区媒体沟通会，T?V莱茵大中华区电子电气产品服务部副总经理杨佳吉力与可穿戴设备领域的专家，以及智能硬件行业的知名企业代表华为和映趣科技为媒体呈现了一场解读智能硬件发展趋势的尖峰对话。据了解，由中国可穿戴计算产业技术创新战略联盟制定的全球首个可穿戴行业标准最快下个月可以发布。
会上，T?V莱茵大中华区电子电气产品服务部副总经理杨佳吉力介绍了智能硬件的市场现状以及智能硬件中两大分支领域：可穿戴设备及消费级无人机发展过程中面临的安全性、标准化等挑战，并阐述了第三方检测认证机构参与和推动智能硬件市场发展的经验。他表示，制定一套可靠的测试认证机制能更好地规范两大领域的发展。目前，T?V莱茵已经推出了智能可穿戴认证标准，该认证涉及到多项检测和评估，其中包括化学检测服务、 电池寿命检测服务、 电池与整机安全检测、适用性检测、软件与信息安全评估、感应器精准度评估和产品无线技术认证等。而对于受热捧的消费级无人机，T?V莱茵积极关注无人机的安全性、稳定性等消费者关注的问题，并正在研发更全面的消费级无人机测试方案。
此外，中国可穿戴计算产业技术创新战略联盟秘书长杨昕和深圳市钟表与智能穿戴研究院副院长于建国也与媒体分享了可穿戴设备行业的整体发展状况，以及传统钟表行业向智能化方向发展的创新与转型之道。杨昕还透露，中国可穿戴计算产业技术创新战略联盟目前正在制定全球首个可穿戴行业的标准，最快下个月可以发布，并申请国际标准。T?V莱茵深圳公司首席运营官胡莉莉也表示，莱茵已成立专家工作组，制定全球首个可穿戴设备标识认证的评估规范，不仅证明产品的安全与质量，同时兼顾其智能和可穿戴性。