1 硬件設(shè)計

    1.1 基于mcf5272芯片的嵌入式web server

    基于mcf5272芯片的嵌入式web server硬件配置如下：mcf5272（cold fire系列）32位處理器、4m字節(jié)的兩片16×1m位數(shù)據(jù)寬度flash、16m字節(jié)的兩片16×4m位數(shù)據(jù)寬度sdram、兩個標(biāo)準(zhǔn)rs-232串口、一個標(biāo)準(zhǔn)10/100m自適應(yīng)快速以太網(wǎng)接口、一個bdm接口、各種狀態(tài)指示和電源等。 mcf5272微處理器是迄今為止摩托羅拉推出的最高集成度的cold fire微處理器。這款高集成的cold fire微處理器將10/100mb以太網(wǎng)控制器和一個usb模塊等通信外圍設(shè)備結(jié)合起來，提高了mcf5272集成通信微處理器集成水平。它不僅提供了一套新的通信外圍設(shè)備，同時還包含了以往cold fire標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品所具備的廣受歡迎的通用外圍設(shè)備。

    1.2 ptr2000+系列無線數(shù)傳模塊

    ptr2000+為訊通科技出產(chǎn)的無線數(shù)傳模塊，具有接收發(fā)射合一、體積小、外圍器件少等優(yōu)點，可直接與mcu串口相接，也可以接計算機rs232接口，軟件編程非常方便。由于采用了低發(fā)射功率、高接收靈敏度的設(shè)計，使用者無需申請許可證 。其標(biāo)準(zhǔn)dip引腳間距，更適合嵌入式設(shè)計。

    ptr2000+具有良好的產(chǎn)品特性，工作頻率為國際通用的數(shù)傳頻段433mhz，fsk調(diào)制，抗干擾能力強；采用dds+pll頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性極好；具有兩個頻段，適合于需要多信道工作的特殊場合；工作速率最高可達(dá)20kbit/s，也可在較低速率（如9600bps）下工作。

    1.3 系統(tǒng)原理

    整個系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集發(fā)射終端和數(shù)據(jù)接收端組成。

    數(shù)據(jù)采集發(fā)射終端主要以51系列單片機為核心，mcu的p1口控制多路選擇器,對8路模擬信號進行選擇，選中的模擬信號進入高速ad轉(zhuǎn)換器，進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。mcu同時控制ad的采樣頻率和起始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果存入fifo存儲器。按照規(guī)定的通信協(xié)議，mcu對數(shù)據(jù)進行編碼，最后通過數(shù)傳模塊ptr2000+發(fā)射給遠(yuǎn)方接收端。為提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃�，�?shù)據(jù)發(fā)送完畢，mcu將ptr2000+轉(zhuǎn)換為接收狀態(tài)，接收主機的應(yīng)答信號或控制字。

    圖1 數(shù)據(jù)采集端結(jié)構(gòu)框

    ptr2000+通過rs-232將接收到的數(shù)據(jù)送入mcf5272嵌入式web server，mcf5272嵌入式web server接收完數(shù)據(jù)，將ptr2000+轉(zhuǎn)換為發(fā)射狀態(tài)，然后對數(shù)據(jù)進行crc循環(huán)碼校驗。如果數(shù)據(jù)正確，就通過嵌入式操作系統(tǒng)的udp/ip協(xié)議棧，將數(shù)據(jù)打包，保存到flash芯片的可寫jffs文件系統(tǒng)之中，同時運行web服務(wù)器，等待客戶服務(wù)端通過網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)；錯誤，則向ptr2000+發(fā)送重發(fā)命令。mcf5272嵌入式web server通過以太網(wǎng)口接入internet網(wǎng)絡(luò)，用戶可通過瀏覽器（例如：ie）對系統(tǒng)進行遠(yuǎn)程配置、管理（如更改ip，重新啟動系統(tǒng)等），并且可以調(diào)用封裝好的函數(shù)api直接對flash芯片的某幾個扇區(qū)進行讀寫操作，可將配置的信息以及采集數(shù)據(jù)保存在系統(tǒng)flash芯片上。

    圖2 數(shù)據(jù)接收端結(jié)構(gòu)框

    上位pc機通過rs-232與bdm調(diào)試器相連，bdm調(diào)試器通過bdm口與web server相連，可以對web serve進行初始化配置、調(diào)試和日常維護。

    2 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)

    系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實現(xiàn)是本系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵之一。

    2.1 系統(tǒng)軟件：包括嵌入式操作系統(tǒng)與設(shè)備驅(qū)動程序

    嵌入式操作系統(tǒng)是支持嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的操作系統(tǒng)軟件，是在系統(tǒng)實時性、硬件相關(guān)性、軟件固態(tài)化等方面有著突出特點的專用操作系統(tǒng)。由于cold fire系列芯片是沒有mmu (內(nèi)存管理單元memory management unit)的處理器，而 uclinux是專為那些沒有mmu的嵌入式處理器開發(fā)的，所以本系統(tǒng)采用uclinux嵌入式操作系統(tǒng)。

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