嵌入式網絡模塊的多CPU識別數據系統

2019-11-03 09:57:46

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■山東浪潮瀚海電子公司　馬一兵　　摘要：本文介紹了在充分利用嵌入式網絡模塊的資源優勢上，設計出具有網絡化、多功能、高速性等特點的新一代自動識別數據采集系統，使其具有廣泛的應用前景，尤其為考勤、門禁、公交管理、校園一卡通、物流管理、商場自動化、智能家居小區管理等領域構造了具有新概念的開發平臺。

　　關鍵詞：嵌入式網絡模塊netbox, 多CPU 系統，可編程，自動識別

自動識別系統簡介

　　電子技術的迅速發展和廣泛應用，對于一個國家經濟和社會發展，對人類社會從工業社會走向信息社會的演進，以及對于人們生活方式的改變和生活質量的提高都具有極為重要的作用和深遠的影響。

　　進入21世紀，信息化給人們的生活環境的品質管理提出更為科學和規范的要求。自動識別技術正是將人員流、物流、信息流、現金流有機的結合在一起，使人們從信息復雜、事務繁多的工作中解脫出來。它幾乎涉及到整個人類社會的方方面面，商場、學校、銀行、交通、公園、賓館、車間等等，無一不有自動識別設備的存在，人事考勤、門禁控制、售飯管理、辦公自動化、財務管理、酒店管理、會議簽到、公交出刷卡、機房收費、圖書館管理、巡更、醫院管理、智能樓宇、智能家居等等均屬于自動識別的范疇。

　　以往的自動識別設備基本上是在單片機的基礎上開發出來。就分類來說，自動識別技術包括條碼識別、磁卡識別、接觸式IC卡識別、非接觸式IC卡識別、指紋識別、虹膜識別、面部識別、簽名識別、聲音識別、視網膜識別、掌型識別等。而隨之對應的自動識別設備則品種繁多，五花八門。其接口類型大致分為磁卡信號仿真、條碼信號仿真、WIGEN26信號仿真、AT鍵盤信號仿真、RS232/RS485信號仿真等。

　　隨著信息技術的飛速發展，互聯網已經滲透到了每一個人工作和生活的各個角落，使用Web 瀏覽器已經成為習慣。諸如Microsoft Explore 和Netscape Navigator 這樣的Web 瀏覽器軟件已經成為了現代人使用最為熟練的工具。透過Web 已經可以實現最為親切的信息互動。二十一世紀的自動識別設備如果不能夠適應這個發展的方向和要求，將很難有強勁的競爭力。

　　因此針對具有如此眾多識別種類及輸出接口形式的自動識別設備，有必要設計一款綜合性能較強的可編程數據采集終端，一方面要克服單片機功能單一、速度較慢、網絡功能不健全的缺點，另一方面則要建立起一個易編程、易維護、易使用的開發平臺，根據不同的應用場合，不同的識別方式及接口方式，設計出基于網絡、基于統一控制單元的自動識別設備終端，使得整個自動識別領域的健壯性、安全性、兼容性、易用性和可靠性得到一個質的飛躍。

　　本文以下介紹的基于嵌入式網絡模塊的多CPU自動識別數據采集終端正是出于此目的而研制的。

嵌入式網絡模塊NETBOX的特點

　　1.嵌入式網絡模塊NetBox 是基于Intel 的高性能、32-bit 嵌入式微處理器386EX 的單板計算機。386EX 作為Intel80X86 系列的一員，軟件與其他X86 微處理器保持完全一致。NetBox 通過與PC/DOS 兼容性的實現，為應用軟件的運行提供了與PC 完全兼容的環境，同時也為各種應用軟件開發工具的使用提供了完善的目標環境。為適應現代應用的網絡化需求，NetBox 板上設置了多種通訊接口，包括直接可連接的以太網10BASE-T接口、標準的RS232C 接口以及可擴展的RS422/RS485接口等等。NetBox 設有高性能的Flash 文件系統NetBoxFFS ，用于存貯應用程序及數據，應用程序訪問NetBox 的Flash 存貯器象訪問普通磁盤文件系統一樣方便快捷，客戶在任何一臺PC 上開發的應用程序也可方便的載入NetBox 的Flash 存貯器。針對一般智能化設備的需求，NetBox 提供對各種矩陣面板鍵盤、小型LCD 字符點陣型顯示器或LED 數碼顯示器的直接連接支持，在軟件上把它們分別作為系統的標準輸入輸出資源，并與PC 上的鍵盤和顯示器相對應，這就為客戶設備的開發在硬件、軟件方面都提供了有效的幫助。另外NetBox 還有完善靈活的精簡總線接口,可與大多數的AD、DA、 DIO、定時器、雙口RAM 等器件直接相連而不需要任何接口邏輯電路。

　　2.基于NetBox 的應用軟件開發的簡單性和快速性是NetBox 的另一大特點。在激烈的市場競爭中，縮短產品從開發至入市的時間是產品取得成功的關鍵因素之一，NetBox 可很好的滿足客戶在這方面的要求。事實上客戶可選擇任意一種開發工具在PC 上進行應用程序開發，并編譯或匯編連接成EXE 文件或COM 文件，利用PC 提供的通用工具就可把程序裝載至NetBox 板。與大多數嵌入式系統不同的是NetBox 并不需要客戶購買昂貴的開發調試系統，而是充分利用現有PC 上大量的廉價優秀的軟件作為開發工具。如Borland C/C++ ，Turbo C/C++ ，這樣大大降低了客戶快速應用高性能32 位處理器的門檻。在網絡開發應用方面與NetBox 配套的TCP/ip 協議棧軟件包可幫助客戶設備快速上網，輕松實現系統單元互聯。對復雜應用需求，我們還為客戶準備了基于實時多任務操作系統RTOS 的應用方案，在RTOS 環境下NetBox 同樣可保證客戶應用開發的簡單性和快速性。

　　3．NetBox 嵌入式網絡模塊主要技術指標

24MHz Intel386EX 高性能32 位微處理器

2M 字節系統RAM，包括支持DOS 的640KB 基本存儲器及相應的高端存儲器

512K 字節Flash 存儲器帶磁盤文件驅動軟件接口NetBoxFFS

10BASE-T 以太網控制接口NE2000 兼容

一個標準RS232C 串口（9 線），一個可擴展串口（RS232/RS485/RS422/SSIO）

字符或點陣LCD 接口也可支持數字LED 接口

擴展總線接口可與大多數AD DA DIO 定時器雙口RAM 等器件直接相連

PC 兼容的CMOS 掉電保護實時時鐘

可直接支持M-System 公司的DiskOnChip 2000 系列芯片

PC 兼容BIOS 及PC/DOS 兼容的程序運行環境

支持VRTXTMDeltaOSTM等多種實時多任務操作系統以及相應的開發環境

與NetBox 配套的TCP/IP 協議棧

多CPU 自動識別數據采集系統的硬件構造

　　為了實現對各種信息格式的實時采集，本系統采用了多CPU方案，每個CPU 負責磁卡信號采集、條碼信號采集、WIGEN26信號采集、AT鍵盤信號采集、RS232/RS485信號采集、I2C信號采集、USB采集中的一項或兩項采集工作，在NETBOX的統一指揮下，通過二次開發者的編程，達到所要實現功能的要求。

系統軟件開發過程

　　采用Borland公司的BC31 軟件包來開發應用程序,這不僅僅是因為BC31 是DOS上最優秀的C/C++開發工具,且極易獲得,還由于可充分利用BC 所提供的強大的源級調試工具TD ,定能大大加快產品的開發進度。

摘自《北極星電力電信網》

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