實(shí)時(shí)監(jiān)控中單片機(jī)和DSP相結(jié)合的雙CPU硬件設(shè)計(jì)方案

摘#8195;要通信電源、機(jī)房空調(diào)環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)主要對(duì)通信電源系統(tǒng)中的高低壓配電設(shè)備、變壓器、開(kāi)關(guān)電源、蓄電池、空調(diào)、油機(jī)等通信機(jī)房的電源設(shè)備，以及機(jī)房環(huán)境的溫度、濕度、門(mén)禁、煙霧等環(huán)境因素，進(jìn)行實(shí)時(shí)集中化監(jiān)測(cè)、控制與管理。

關(guān)鍵詞 實(shí)時(shí)監(jiān)控；單片機(jī)；DSP；雙CPU硬件

中圖分類(lèi)號(hào)TP274.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2012)041-0157-01

嵌入式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是面向用戶(hù)、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，如果獨(dú)立于應(yīng)用自行發(fā)展，則會(huì)失去市場(chǎng)。嵌入式處理器的功耗、體積、成本、可靠度、速度、處理能力、電磁兼容性等方面均受到應(yīng)用要求的制約，這些也是各個(gè)半導(dǎo)體廠商之間競(jìng)爭(zhēng)的

熱點(diǎn)。

1液壓裝置的總體布置方式

嵌入式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件是實(shí)現(xiàn)嵌入式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功能的關(guān)鍵。軟件要求固化存儲(chǔ)，軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠度，系統(tǒng)軟件的高實(shí)時(shí)效性是基本要求。嵌入式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)一般由以下3個(gè)部分構(gòu)成。

1）嵌入式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)硬件。嵌入式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)硬件包括嵌入式核心芯片、存儲(chǔ)器系統(tǒng)以及外部接口。其中嵌入式核心芯片指嵌入式微控制器、嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器、嵌入式片上系統(tǒng)、嵌人式可編程片上系統(tǒng)；存儲(chǔ)器系統(tǒng)包括嵌入式存儲(chǔ)器（ROM、FLASH、EPROM），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等；外部接口包括通用設(shè)備接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）。

2）嵌入式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件嵌入式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件主要包括兩大部分：嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式微機(jī)監(jiān)控軟件。嵌入式操作系統(tǒng)具有一定的通用性，雖然目前使用的嵌入式操作系統(tǒng)有幾十種，但是常用的不過(guò)幾種，一種操作系統(tǒng)適合于一定的應(yīng)用范圍。嵌入式操作系統(tǒng)種類(lèi)多，不同的操作系統(tǒng)具有完全不同的嵌入式應(yīng)用軟件。

3）嵌入式微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中間層。硬件層和軟件層之間為中間層，也稱(chēng)為硬件抽象層（Hardware Abstract Layer，HAL）或板級(jí)支持包（Board Support Package，BSP），它將系統(tǒng)上層軟件與底層硬件分離開(kāi)來(lái)，使系統(tǒng)的底層驅(qū)動(dòng)程序與硬件無(wú)關(guān)，上層軟件開(kāi)發(fā)人員無(wú)需關(guān)心底層硬件的具體情況，根據(jù)BSP層提供的接口即可進(jìn)行開(kāi)發(fā)。該層一般包含相關(guān)底層硬件的初始化、數(shù)據(jù)的輸

入/輸出操作和硬件設(shè)備的配置等功能。

2單片機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境

理想的IDE或許能做到不需要用戶(hù)寫(xiě)程序，僅需掌握IDE的使用方法，輕點(diǎn)鼠標(biāo)，做一些輕松的配置工作，應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)就完成了。然而，要將單片機(jī)用好、開(kāi)發(fā)出好的嵌入式系統(tǒng)，仍需弄懂單片機(jī)開(kāi)發(fā)的原理。監(jiān)控程序是調(diào)試單片機(jī)系統(tǒng)的傳統(tǒng)方法，又被稱(chēng)做引導(dǎo)程序，和PC上常用的BIOS（Basic Input Output System）的功能類(lèi)似，用于系統(tǒng)初始化和用戶(hù)程序引導(dǎo)加載，并提供簡(jiǎn)單的調(diào)試功能，使單片機(jī)開(kāi)發(fā)不依賴(lài)于仿真器。8位和16位CPU的監(jiān)控程序?qū)懫饋?lái)會(huì)比較容易，復(fù)雜的32位單片機(jī)的監(jiān)控程序代碼一般可以從單片機(jī)供應(yīng)商的網(wǎng)站下載。監(jiān)控程序最基本的功能是把程序下載到單片機(jī)的存儲(chǔ)器中且使之運(yùn)行，以及實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的硬件調(diào)試，如顯示和修改各內(nèi)部寄存器、顯示和修改內(nèi)存等。通過(guò)PC串口和單片機(jī)的串口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，可以使單片機(jī)的開(kāi)發(fā)不依賴(lài)于任何開(kāi)發(fā)工具。HCSl2單片機(jī)的前身，68HCll系列單片機(jī)中，有一款后綴為EgB的單片機(jī)，片內(nèi)就駐留了商家提供的Buffalo監(jiān)控程序，用匯編語(yǔ)言寫(xiě)成，不但能設(shè)置斷點(diǎn)、單步執(zhí)行程序，還有匯編、反匯編功能，可以認(rèn)為是功能很強(qiáng)的監(jiān)控程序，代碼量?jī)H8KB而已。后來(lái)發(fā)展起來(lái)的BDM調(diào)試方法實(shí)際上和監(jiān)控程序法在原理上沒(méi)有什么不同，只是無(wú)需再占用用戶(hù)資源。單片機(jī)單獨(dú)留一個(gè)通信引腳給BDM，人機(jī)通信不再需要占用SCI口；另外開(kāi)辟一塊廠家定制的ROM空間，用來(lái)存放相當(dāng)于監(jiān)控程序的BDM調(diào)試程序，給單片機(jī)開(kāi)辟一種新的運(yùn)行模式，叫做BDM調(diào)試模式。在此模式下，駐留ROM替換常規(guī)尋址空間的部分地址，起到監(jiān)控程序的作用。

3集中監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

集中監(jiān)控的主要作用如下。

1）實(shí)現(xiàn)集中維護(hù)與集中管理。集中監(jiān)控的基本目的，是對(duì)在網(wǎng)運(yùn)行的通信電源設(shè)備及環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，用準(zhǔn)確、快速、真實(shí)的數(shù)據(jù)全面表征各個(gè)局（站）設(shè)備運(yùn)行狀況及環(huán)境情況，代替運(yùn)維人員完成EI常的巡視和設(shè)備測(cè)試工作，自動(dòng)記錄某些設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，分析設(shè)備運(yùn)行歷史曲線數(shù)據(jù)，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患，防范和杜絕通信電源及空調(diào)設(shè)備意外故障的發(fā)生，方便管理人員監(jiān)督檢查維護(hù)人員作業(yè)情況，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力設(shè)備的集中維護(hù)

管理。

2）實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、科學(xué)化機(jī)房管理。利用集中監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)轄區(qū)內(nèi)各局（站）電源設(shè)備、空調(diào)設(shè)備配置情況（包括設(shè)備名稱(chēng)、型號(hào)、生產(chǎn)廠家、投入運(yùn)行時(shí)間、設(shè)備評(píng)價(jià)及設(shè)備配置等），機(jī)房設(shè)備平面圖，交直流供電系統(tǒng)圖，交直流配電屏輸出端子編號(hào)，設(shè)備編號(hào)，備件使用情況等的科學(xué)管理，為設(shè)備維護(hù)和機(jī)房管理提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料。

4結(jié)束語(yǔ)

單片機(jī)的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE是極好的開(kāi)發(fā)工具，單片機(jī)供應(yīng)商免費(fèi)提供了供學(xué)習(xí)和簡(jiǎn)單應(yīng)用開(kāi)發(fā)的軟件版本。IDE由匯編工具、交叉C編譯器、I/O模塊的專(zhuān)家?guī)?、源碼級(jí)調(diào)試工具等組成，能夠?yàn)橛脩?hù)自動(dòng)建立工程文件，生成系統(tǒng)初始化程序、設(shè)置中斷向量，使應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)傻瓜化。

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