導(dǎo)語：如何才能寫好一篇控制模塊，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

在以單片機為核心控制器的智能MCB控制模塊的設(shè)計中，信號采樣電路實現(xiàn)的功能是通過電壓、電流傳感器將一次側(cè)的大電壓、大電流信號轉(zhuǎn)換為二次側(cè)的小電壓、小電流信號，經(jīng)信號調(diào)理電路調(diào)理后送至單片機的A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬量信號轉(zhuǎn)換為單片機能夠識別的數(shù)字量信號并送入單片機內(nèi)［7-9］。單片機依據(jù)事先編寫好的程序進行分析、處理，并做出相應(yīng)的判斷。因此，采樣電路的采樣精度高低決定著智能MCB控制單元能否完成各項功能，并直接影響到測量及保護的精度，甚至關(guān)系到MCB操作的準確性。1．1互感器的選擇考慮到智能MCB體積和尺寸的限制，傳統(tǒng)的電壓、電流互感器顯然不能滿足設(shè)計的要求。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，目前小型互感器技術(shù)已經(jīng)相對比較成熟，且在很多測量系統(tǒng)、儀器儀表系統(tǒng)都有著較為廣泛的應(yīng)用。在MCB的工作線路中，電壓變化范圍并不是很大，因此電壓互感器選用性價比較高的LCTV51CF－220V/0～7．07V小型互感器。電流互感器的選用是智能MCB設(shè)計中的一大難題。線路發(fā)生短路故障時，線路中的短路電流可能達到幾十安甚至上千安。若想精確地測量這么寬范圍的電流，只由一個普通的空心電流互感器是很難完成的，又考慮到MCB尺寸體積的限制，就更加難以實現(xiàn)。考慮到MCB一般工作在線路的終端，很多都是家庭使用，當額定電流為幾十安的MCB通過上百安的電流，甚至更大的電流時，一定是線路中發(fā)生了較嚴重的短路故障。在這種情況下，就無需經(jīng)過采樣、單片機判斷、發(fā)出動作信號等一系列流程，應(yīng)該由獨立的模擬脫扣電路立即切斷電路。本設(shè)計中選用了測量范圍相對較寬的霍爾電流傳感器。1．2信號調(diào)理電路的設(shè)計信號調(diào)理電路是將來自傳感器的模擬信號變換為用于數(shù)據(jù)采集、控制過程、顯示讀出和其他目的的數(shù)字信號［10-11］。信號調(diào)理電路技術(shù)包括信號的放大、衰減、隔離、濾波等［12］。本設(shè)計中的濾波電路是由單個運放構(gòu)成的壓控電壓源二階帶通濾波電路，如圖2所示。為了較徹底地濾去雜波，本設(shè)計中用了兩個壓控電壓源二階帶通濾波電路。經(jīng)過濾波的信號還不能直接作為單片機的采樣信號，因為單片機只能識別0～5V的電壓信號，而經(jīng)過濾波之后的信號為正弦信號，負半周信號不能被單片機識別。從圖2可以看到，在濾波之后有一個電壓抬升的電路，其作用就是將正弦的信號抬升，使其變成0～5V內(nèi)的正弦直流信號。其仿真波形如圖3所示。圖3中曲線1正弦波形為濾波電路的輸出波形，曲線2為經(jīng)過電壓抬升后的直流正弦波形。

2電源電路的設(shè)計

智能MCB控制模塊的設(shè)計中以單片機作為核心控制器件，而單片機的正常運行需要穩(wěn)定的+5V電源提供電能，除單片機外，其他的一些電子電路和集成芯片也都需要有穩(wěn)定的電源提供能量，因此電源模塊的設(shè)計及其運行的穩(wěn)定性對本設(shè)計而言至關(guān)重要。綜合考慮智能MCB體積的限制和保證電源供電的穩(wěn)定性，本設(shè)計中的電源部分采用了電流互感器、電壓互感器相結(jié)合的自供電方式。由于系統(tǒng)電壓在系統(tǒng)運行過程中的變化范圍較母線電流要小得多，所以本設(shè)計中以電壓互感器供電為主，以電流互感器供電為輔助。這種供電方式的設(shè)計既最大限度地縮小了設(shè)計所占用的空間體積，又能在一定程度上保證了供電的穩(wěn)定性。電流互感器與電壓互感器結(jié)合供電電路如圖4所示。如圖4所示，在電源電路中，采用以電壓互感器供電為主、電流互感器供電為輔的結(jié)構(gòu)。在電源實現(xiàn)電路中電阻R9、R10和三極管VT1、VT3、VT5共同構(gòu)成電壓比較調(diào)節(jié)電路。其作用是當線路發(fā)生短路產(chǎn)生很大的短路電流時，仍然能夠保證所提供的是穩(wěn)定的5V電壓，從而保證了供電的穩(wěn)定性，為MCB能夠準確切斷電路提供了保障。適當選取R9、R10，滿足母線電流正常時R10兩端的電壓為給定值。當母線出現(xiàn)大于額定電流的大電流時，R10兩端的電壓大于給定值(VD4兩端電壓等于給定值)，此時VD4、VT1、VT3、VT5導(dǎo)通，起到分流的作用，從而使電路輸出電壓維持穩(wěn)定。其中VD4的穩(wěn)壓值為4V。VD2、可調(diào)電阻RV1和繼電器KR1起到當母線電流很大時轉(zhuǎn)為電流互感器供電的作用。適當選用VD2、RV1，使得母線在正常工作時，繼電器KR1處于常閉狀態(tài)，由電壓互感器電路供電;當線路發(fā)生短路故障時，線路中的電流比較大，此時KR1線圈得電吸合，轉(zhuǎn)換為電流互感器電路供電。這種結(jié)構(gòu)的供電方式能保證當母線電流接近空載時，母線電壓仍保持在額定范圍內(nèi)，因此在電壓互感器供電時，能保證電源提供穩(wěn)定的電壓輸出。2．1電流互感器供電電流互感器供電部分的設(shè)計是本設(shè)計中的難點，因為線路中電流的波動范圍相對于線路中的電壓來說要大很多，但需能保證在幾十安培到幾百安培的電流范圍內(nèi)都能穩(wěn)定的輸出5V電壓供給單片機和其他電子器件。電流互感器供電的電路原理圖如圖5所示。該電路設(shè)計的關(guān)鍵是各個器件數(shù)值的確定。器件數(shù)值確定的基本思路是:先從MCB正常工作時即線路在正常運行狀態(tài)下的情況進行仿真，調(diào)試電路中器件的數(shù)值，使輸出電壓接近5V，在此情況下，起分流作用的VT1、VT3、VT5應(yīng)該處于截止狀態(tài)，即沒有分流。因為VT1、VT3、VT5應(yīng)該是在線路發(fā)生短路故障、線路中的短路電流比額定電流大時才起到分流的作用，這樣才能保證在正常運行和故障情況下，提供的電壓值都是5V左右，將誤差限定在允許的范圍內(nèi)。電流互感器供電部分的輸出電壓波形如圖6所示。圖6電流互感器供電電路輸出波形從圖6可看出，電流互感器供電電路的輸出電壓波形經(jīng)過短暫的延時后，升至5V左右，滿足本設(shè)計中對供電電源的要求。2．2電壓互感器供電線路在故障狀態(tài)下線路電壓的波動不會很大，因此本設(shè)計采用以電壓互感器供電為主的供電方式。電壓互感器的供電原理圖如圖7所示。從圖7中可以看出，電壓信號經(jīng)過電壓互感器變換，通過全波整流電路進行整流，電容C3、C4進行濾波，經(jīng)過集成三端穩(wěn)壓器W7805穩(wěn)壓后輸出+5V電壓。電壓互感器供電部分的仿真輸出波形如圖8所示。在本設(shè)計中用到的集成運放需要的電源是±5V，因此在供電部分還要設(shè)計出將+5V電壓信號轉(zhuǎn)換為－5V電壓信號的部分。這部分電路中采用芯片ICL7660。電源轉(zhuǎn)換ICL7660是Maxim公司生產(chǎn)的小功率極性反轉(zhuǎn)電源轉(zhuǎn)換器。采用ICL7660搭建的電路如圖9所示，電流互感器和電壓互感器供電電路的輸出連接到引腳8，由ICL7660的引腳5輸出－5V電壓，輸出波形如圖10所示。

3結(jié)語

篇2

（國家新聞出版廣電總局五九四臺，陜西 咸陽 712028）

【摘要】主要從TSW2500型500KW短波發(fā)射機PSM核心組稱IGBT入手，著重對其控制模塊ZSE21其硬件接口和硬件功能描述和控制單元作了重點描述，對發(fā)射機IGBT控制模塊的工作方式有了直觀的了解。

關(guān)鍵詞 發(fā)射機；IGBT；ZSE21

0引言

TSW2500型500KW短波發(fā)射機PSM核心組稱IGBT控制模塊ZSE21對PSM發(fā)射機功率部分有著致關(guān)重要的作用，它不僅負責(zé)PSM部分的正常工作還對發(fā)射機的實際工作狀態(tài)有著數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測控制的重要作用。下面就著重介紹控制模塊ZSE21在發(fā)射機工作鏈路中的重要作用。

1IGBT控制模塊硬件描述

1.1硬件接口

1.1.1電源

電源采用一個帶中心抽頭的48V交流電源，由功率模塊板上的變壓器T11提供，T11的初級取自模塊三相電源的兩相（線電壓877V）。變壓器的次級通過X11端子連接到控制板上。V24-1（48V交流電源的一端）；GND（中心抽頭）；V24-2（48V交流電源的另一端）。

1.1.2電壓電流測量輸入信號

功率模塊對以下電壓進行監(jiān)測，輸入端子分別為：X1-VB，X2-VB，X3-VD，X4-VD。VB-A2（正電容電壓0~+800V）；VB-B2（負電容電壓0~-800V）；VD-A2（正功率模塊電壓0~800V）；VD-B2（正功率模塊電壓0~800V）。使用一個LEM電流互感器進行電流測量，LEM輸入端子為：X13，其中包括LEM使用的±15V電源。+15V（LEM正電源電壓）；I-LEM（電流互感器LEM的二次測輸出電流）；-15V（LEM負電源電壓）。

1.1.3監(jiān)測輸入信號

監(jiān)測保險開關(guān)和溫度開關(guān)的輸入信號，使用的端子：X13。這兩個信號都采用了二極管進行限幅，范圍是：0—5V。TEMP-IN溫度開關(guān)輸入，內(nèi)部連接上拉電阻到VCC；FUSE-IN保險開關(guān)監(jiān)測輸入，內(nèi)部連接上拉電阻到VCC。

1.1.4IGBT控制信號

分別完成對兩個IGBT的驅(qū)動控制，端子號為：X212和X222。A21-G1（IGBT A21的門極驅(qū)動）；A21-E1（IGBT A21輔助發(fā)射極）；A22-G2（IGBT A22的門極驅(qū)動）；A22-E2（IGBT A22輔助發(fā)射極）。

1.1.5接觸器控制

通過對接觸器的控制，系統(tǒng)實現(xiàn)了軟開關(guān)功能，接觸器的控制線通過端子X13送到接觸器線包：V24-1-K1接觸器K1的控制線，接觸器線包的控制電壓通過控制板上的繼電器K121的常開接點接到V24-1上；V24-1-K2接觸器K2的控制線，接觸器線包的控制電壓通過控制板上的繼電器K122的常開接點接到V24-1上；V24-2接到兩個接觸器K1、K2線包的另一端（線包電壓為48V）。

1.1.6光纖接口

光纖分為輸入和輸出。分別用于控制指令的接收和數(shù)據(jù)信號的回傳。其中光接收端子為：A101和A111；光發(fā)射端子為：A102和A112。

1.1.7串行接口

RS232串行接口用于連接外部終端，通過該接口可對模塊進行測試。232驅(qū)動采用MAX232芯片，串口通過DB25端子與外部設(shè)備進行連接。端子號為：X29。

1.2硬件描述

1.2.1控制邏輯

由于該模塊使用16位單片機80C196KC和可編程邏輯芯片EPM5128實現(xiàn)對模塊的數(shù)字控制，使得控制功能具有很高的靈活性，并且可以根據(jù)新的要求不斷對單片機或可編程芯片進行升級。下圖所示為中央控制邏輯方框圖?？删幊踢壿嬓酒捎肁ltera EPM7160，它可實現(xiàn)多達60個的TTL或CMOS邏輯門的功能；微控制器采用Intel公司的80C196KC,是一個16位的CPU，帶有一個8個通道10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字I/O端口。功率模塊模擬量（如電壓、電流等測量信號）通過A/D轉(zhuǎn)換器獲得，低速監(jiān)測和控制功能（如保險監(jiān)測、接觸器控制等）由數(shù)字I/O端口執(zhí)行，由于微控制器控制系統(tǒng)對于某些高速的控制功能（如IGBT-A*、IGBT-B*）來說速度太低，所以系統(tǒng)所需的各種高速功能都綜合在一起由可編程邏輯芯片EPM7160實現(xiàn)，與系統(tǒng)安全有關(guān)的各種控制功能，也是使用可編程邏輯芯片由純硬件來實現(xiàn)，這樣可確保各項保護的實時性。

1.2.2 IGBT 控制

IGBT控制邏輯線路也是由可編程邏輯芯片EPM7160實現(xiàn)的，微控制器通過對可編程邏輯芯片允許邏輯的控制，來實現(xiàn)對各種控制功能的封鎖；同時有一條硬件的允許線用來實現(xiàn)快速封鎖功能（例如在過流時）。控制系統(tǒng)也檢測有關(guān)最小開關(guān)周期時間和最大開關(guān)周期時間，以及可能發(fā)生的延長，如果發(fā)生上述情況就會傳送給微控制器。

1.2.3電壓測量

電容上的電壓是由微控制器進行測量的，測量線路由分壓器、放大器、裝換開關(guān)和低通濾波器組成。

輸入的電壓測量范圍是800V。分壓器采用6個150K的串聯(lián)電阻與5.62K的電阻組成。800V對應(yīng)分壓器的輸出電壓為4.96V。為了測量負電壓，10HZ低通濾波器A11為同相放大，A12為反相放大器。當處于小電壓的試驗?zāi)Ｊ剑═EST）時，輸入放大器可以切換放大系數(shù)1為放大系數(shù)20。功率模塊的輸出電壓同電容電壓的測量電路基本一致，也是由微控制器進行測量的，不同的是使用了比較器對輸出電壓進行檢查。比較結(jié)果作為模塊輸出電壓范圍的信息，被送到可編程邏輯芯片EPM5128。電源電壓的測量采用間接手段實現(xiàn)，實際測量的是控制系統(tǒng)的供電電壓（AC48V）。電源電壓是通過功率模塊輔助變壓器的變比計算得出的，為了確保測量結(jié)果不受負載變化的影響，使用一個單獨的整流器，整流后的輸出電壓通過一個分壓器分壓，送入一個低通濾波器后，送入微控制器?？刂葡到y(tǒng)的電源電壓是由測量電壓的和來實現(xiàn)的，如果缺少一個電壓或電壓超出允許偏差范圍，微控制器會立即發(fā)現(xiàn)。功率模塊輸出電流是通過電流互感器LEM變換來測量的。該互感器的電流變比是1：1000。通過不同的運算可以獲得IGBT電流、模塊輸出電流，并通過比較器得到一個過流信號I-MAX。電流互感器次級輸出的電流信號經(jīng)濾波后，送入微控制器。輸入放大器與前面提到的相同，增益可以變化。當處于小電壓的試驗?zāi)Ｊ綍r，輸入放大器可以切換放大系數(shù)1為放大系數(shù)10。模塊的過流保護信號也取自電流互感器的次級輸出，比較器的參考電位通過微控制器的PWM輸出產(chǎn)生，經(jīng)低通濾波后還原為直流電位，可以通過軟件調(diào)節(jié)從0到200A的電流門限值（ECAM中的I-MAX：60A）。IGBT的電流測量，是通過將電流測量信號與IGBT的控制信號（IGBT-DR-A）相乘，經(jīng)過10HZ低通濾波器后，其結(jié)果是半個模塊的負載電流平均值；由于我們可以假定負載是對稱的，所以可以設(shè)想另半個模塊的負載電流也是相同的。

2IGBT驅(qū)動器

IGBT和MOSFET器件一樣都是電壓控制元件，模塊上使用的控制電壓是±15V。由于2個IGBT控制的模塊電壓都對地懸?。ㄔ陔娙蓦妷荷希?，所以同驅(qū)動器電源和控制信號一樣它們的驅(qū)動信號也需要進行絕緣隔離處理，IGBT驅(qū)動器和其它需要隔離的電路一起被集成在一個獨立的模塊內(nèi)。此外，IGBT的飽和電壓也被監(jiān)測，當越限時IGBT將被關(guān)斷，這種情況可能是由于過流引起的，因此這是一個非常簡單但非常有效的過流觸發(fā)方法，這個方法能夠檢測到IGBT的短路情況，并執(zhí)行相應(yīng)的觸發(fā)。每個IGBT均由一個上圖所示驅(qū)動器線驅(qū)動，除了分立元件外，其它所有線路元件都集成在一個單獨的模塊內(nèi)。直流/直流轉(zhuǎn)換器提供15V直流電壓給驅(qū)動器和邏輯線路，IGBT門極激勵信號太小可能會損壞器件，為了防止這種情況的發(fā)生，系統(tǒng)對15V電壓進行了監(jiān)測。同時IGBT的激勵信號通過一個脈沖變壓器進行隔離。飽和電壓監(jiān)測和直流電壓監(jiān)測功能被集成在控制邏輯中。故障信號通過光纖送回，在供電電壓太低或飽和電壓故障觸發(fā)時，返回信號將被關(guān)斷，否則將一直打開。模塊上使用的門極驅(qū)動器是HD680，它是一個橋式電路，輸出電壓為15V，能夠開斷的峰值電流達8A。IGBT門極電阻為限流電阻，當使用東芝的IGBT時，門極電阻必須為5Ω。當使用西門子的IGBT時，門極電阻為3.3Ω。為了保證電阻偏差，可使用三個10Ω電阻并聯(lián)方式，其中一個采用焊接跳線的方式加入，當使用西門子的IGBT時，這個跳線必須插入。

3結(jié)束語

篇3

（中國核動力研究設(shè)計院核反應(yīng)堆系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)重點實驗室，四川 成都 610041）

【摘　要】優(yōu)先級控制模塊是核電廠安全級儀控平臺的一個重要組成部分，其主要功能是在對來自不同安全等級的自動或手動命令進行優(yōu)先級處理后，驅(qū)動專設(shè)安全設(shè)施及相關(guān)支持系統(tǒng)的泵、閥等驅(qū)動設(shè)備, 從而完成系統(tǒng)規(guī)定的安全功能。針對目前國際核電領(lǐng)域主要應(yīng)用的安全級儀控平臺：Tricon、TXS的優(yōu)先級控制模塊的設(shè)計與實現(xiàn)方案進行了研究，詳細分析了各平臺優(yōu)選模塊的設(shè)計特性，并對模塊的定期試驗方案、接口方案、供電方案等內(nèi)容進行了深入研究，最終提出了優(yōu)先級控制模塊的國產(chǎn)化研發(fā)思路。

關(guān)鍵詞 安全級平臺；優(yōu)先級控制；定期試驗

作者簡介：馮威（1982—），男，漢族，工程師，四川成都人，從事核電站儀控設(shè)計工作。

優(yōu)先級控制模塊是核電廠安全級儀控平臺的一個重要組成部分，其主要功能是在對來自不同安全等級的自動或手動命令進行優(yōu)先級處理后驅(qū)動專設(shè)安全設(shè)施及相關(guān)支持系統(tǒng)的泵、閥等設(shè)備。位于執(zhí)行端的驅(qū)動裝置（如閥門，主泵電機等）需要根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的驅(qū)動信號執(zhí)行相應(yīng)的功能。驅(qū)動裝置的驅(qū)動信號可由多個系統(tǒng)給出，為了防止信號之間的沖突導(dǎo)致驅(qū)動裝置動作出現(xiàn)異常，優(yōu)先級控制模塊需要對信號進行判斷，確定驅(qū)動裝置按照正確的信號執(zhí)行動作。

本文針對目前核電領(lǐng)域主要應(yīng)用的安全級儀控平臺：Triconex、TXS的優(yōu)先級控制模塊的設(shè)計與實現(xiàn)方案進行了研究，并探討了優(yōu)先級控制模塊的國產(chǎn)化研發(fā)思路。

1　應(yīng)用方案分析

1.1　TRICONEX

美國INVENSYS公司的TRICONEX平臺配置了優(yōu)先級控制模塊PLM(Priority Logic Module)，它基于FPGA技術(shù)實現(xiàn)優(yōu)選功能。PLM接收1E級與非安全級設(shè)備的驅(qū)動命令，并根據(jù)優(yōu)先級高低選擇輸出驅(qū)動命令，控制現(xiàn)場設(shè)備。該平臺在福清、方家山核電項目中已得到應(yīng)用。

PLM的硬件主體為一個FPGA模塊，采用24V供電，并由以下部件組成：

FPGA芯片。

LED指示燈（輸入、輸出、電源的）。

輸入：

四對輸入信號（每對信號分為A、B兩路輸入）。

24V直流電壓。

輸出：

一對開關(guān)量輸出（每對信號分為A、B兩路輸出）。

一對開關(guān)量測試輸出（每對信號分為A、B兩路輸出）。

圖1為PLM模塊的接口簡圖，它展示了PLM模塊的輸入及輸出接口。PLM的輸入源一共有四個（安全級自動控制命令、安全級手動控制命令、多樣化保護系統(tǒng)（DAS）和ATWT系統(tǒng)命令、非安全級控制命令），每個輸入源都分為兩路輸入（A組與B組），A組信號用于關(guān)閉（閥門）或者停止（電機），B組信號用于打開（閥門）或者啟動（電機）。其中DAS、ATWT 系統(tǒng)及非安全級系統(tǒng)送入PLM模塊的信號需要進行隔離，確保其不會影響安全級設(shè)備的信號。PLM模塊共配置5路輸出，其中OUT-A、OUT-B為驅(qū)動輸出端口；TEST OUT-A、TEST OUT-B作為試驗反饋信號，送給安全級系統(tǒng)。

PLM優(yōu)先級的高低為：1A/1B>2A/2B>3A/3B>4A/4B，且在同一通道內(nèi)，A組信號的優(yōu)先級大于B組。TEST端口則用于定期試驗時判斷輸出信號的狀態(tài)。各輸入輸出的邏輯關(guān)系見表1。

PLM的輸入還包括兩個試驗使能信號，一個由就地開關(guān)控制，一個由上游安全級DCS控制。當兩個信號均置于有效位置時則進入試驗?zāi)Ｊ?。兩個信號分別為：Test Enable2、Test Enable1。當PLM進入試驗?zāi)Ｊ胶螅?A/1B/2A/2B/3A/3B信號產(chǎn)生的輸出命令被閉鎖，TEST端口將試驗反饋信號送回上游系統(tǒng)以判斷試驗結(jié)果。4A/4B信號則不受閉鎖的影響，可正常驅(qū)動下游設(shè)備。

1.2　TELEPERM XS

德國西門子公司的TXS平臺由AV42模塊執(zhí)行優(yōu)先級控制功能。該平臺已在田灣、嶺澳核電項目中得到應(yīng)用。

如圖2所示，AV42模塊由兩大部分組成PLD與processor。PLD采用硬件電路，主要完成驅(qū)動指令的優(yōu)選與輸出、采集現(xiàn)場驅(qū)動器的反饋信息、執(zhí)行定期試驗等功能。Processor包括微處理器、PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)控制器及內(nèi)存等，主要負責(zé)傳輸非安全級系統(tǒng)控制命令、PROFIBUS通訊控制、驅(qū)動器及優(yōu)選模塊狀態(tài)反饋、自診斷等功能。

AV42模塊包括面板上的開關(guān)信號，通過硬接線連接的從安全級系統(tǒng)來的自動信號和手動信號，通過總線連接的非安全級系統(tǒng)來的自動信號和手動信號等，優(yōu)先級從高到低分為以下幾類：

1）面板上的就地開關(guān)信號接口，用于開、關(guān)、診斷三種功能。其中關(guān)信號優(yōu)先級最高，診斷信號優(yōu)先級最低。面板上的開關(guān)信號具有最高的優(yōu)先級，即使在自動控制系統(tǒng)失效的情況下也可以對驅(qū)動器進行就地控制。

2）安全級系統(tǒng)信號接口，為第二優(yōu)先級。該信號又劃分為兩個優(yōu)先級別，級別1高于級別2。

3）控制室信號接口，接收來自兩個控制室的信號。

4）來自非安全級系統(tǒng)的信號接口，通過通訊總線連接，優(yōu)先級最低。

對于每個信號源而言，其內(nèi)部命令還具有優(yōu)先級。

面板開關(guān)命令：關(guān)閉>打開>診斷/停止；

安全級設(shè)備命令：1#關(guān)閉>1#打開>2#關(guān)閉>2#打開；

控制室命令：關(guān)閉>打開>停止；

非安全級設(shè)備：打開、關(guān)閉、停止、附加按鍵開關(guān)控制。

AV42模塊送給驅(qū)動設(shè)備的信號為三個：CMDOFF（關(guān)閉信號）、CMDON（開信號）、CONTROL（Check command）阻塞信號，即此輸出為高時，OFF、ON無效；為低時，OFF、ON有效。

AV42模塊還設(shè)置了控制室切換控制端口。根據(jù)輸入信號的狀態(tài)，優(yōu)選模塊可對來自控制室的命令進行使能控制，達到控制室切換的目的。

AV42模塊提供了以下硬件自檢能力：

與PLD連接的看門狗電路，可以檢測微處理器的循環(huán)操作和PLD的基本功能?？撮T狗發(fā)現(xiàn)故障將使微處理器復(fù)位。

低電壓監(jiān)測電路。當供給模塊的電壓低于定值時，低壓監(jiān)視電路將會把驅(qū)動電路輸出置為0。

開路和短路監(jiān)測，出現(xiàn)開路、短路、超載時， PLD可將狀態(tài)信號反饋給微處理器。

2　國產(chǎn)化研發(fā)思路

優(yōu)先級控制模塊作為安全級儀控平臺的重要組成部分，其性能直接影響核電廠的安全性。優(yōu)先級控制模塊主要實現(xiàn)驅(qū)動信號優(yōu)先級判斷、輸出驅(qū)動信號、采集驅(qū)動設(shè)備狀態(tài)信息等功能，同時需滿足高可靠性及響應(yīng)時間要求。

通過上述國外供貨商采用的設(shè)計方案可以看出，兩大平臺都是基于FPGA或者CPLD技術(shù)，不采用軟件直接用“與、或”門搭建功能。FPGA技術(shù)既提供了高效的邏輯處理能力，同時保持了“硬邏輯”的特質(zhì)，使其不受軟件共模故障的影響。

優(yōu)選模塊為安全級設(shè)備，但其接收的信號也包括非安全級部分，應(yīng)進行不同安全級信號的隔離，以保證故障不會從低安全級系統(tǒng)向高安全級系統(tǒng)蔓延。隔離功能可考慮在優(yōu)選模塊內(nèi)實現(xiàn)，也可設(shè)置單獨的隔離機柜。

安全級優(yōu)選模塊輸入信號與整個系統(tǒng)所需功能密切相關(guān)，一般包括就地控制命令、專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動系統(tǒng)的安全級自動控制命令、緊急控制盤（ECP）的手動控制命令、后備盤（BUP）的手動控制命令、DAS系統(tǒng)的非安全級自動控制命令、控制系統(tǒng)的非安全級自動控制信號等。

Tricon平臺的優(yōu)選模塊邏輯簡單，便于實現(xiàn)；而TXS平臺則引入了更多的輸入信號，PLD根據(jù)條件判定同類信號的優(yōu)先級。TXS平臺的優(yōu)選模塊可回讀驅(qū)動設(shè)備的狀態(tài)信號，并結(jié)合信號優(yōu)先級控制設(shè)備輸出，Tricon的優(yōu)選模塊只是將優(yōu)選模塊執(zhí)行的驅(qū)動信號反饋回上級設(shè)備，其驅(qū)動設(shè)備的狀態(tài)由其他系統(tǒng)進行采集。

上述兩種平臺優(yōu)選模塊輸入輸出的處理方式雖然略有不同，但都能完成優(yōu)先級管理和驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備的功能。優(yōu)選模塊的國產(chǎn)化研發(fā)可以借鑒其成熟經(jīng)驗，在保證基本功能的前提下進行優(yōu)化設(shè)計，增加設(shè)備的可用性與擴展性。

除此之外，優(yōu)選模塊還應(yīng)具備故障監(jiān)測能力，既要對模塊內(nèi)部進行自診斷，還需對輸入輸出回路進行監(jiān)測。模塊自診斷不應(yīng)妨礙系統(tǒng)安全功能的執(zhí)行。故障信息可反饋至上游系統(tǒng)，也能在模塊指示燈上顯示。為了配合安全級系統(tǒng)定期試驗，優(yōu)先級控制模塊需設(shè)置閉鎖功能。當電廠運行時，部分現(xiàn)場驅(qū)動器受工況的限制不能真實驅(qū)動。優(yōu)選模塊通過閉鎖輸出且反饋驅(qū)動信號的方式，配合系統(tǒng)完成定期試驗。

3　總結(jié)

優(yōu)先級控制模塊是安全級儀控平臺的重要組成部分，其性能直接影響電廠運行的安全。優(yōu)選模塊設(shè)計應(yīng)確保系統(tǒng)簡單可靠，同時在不影響可靠性的情況下優(yōu)化設(shè)計，為運行維護提供便利。

參考文獻

［1］IEEE Std 338. IEEE Standard Criteria for the Periodic Surveillance Testing of Nuclear Power Generating Station Safety Systems[S]. 2006.

［2］IEEE 603. IEEE Standard Criteria for Safety Systems for Nuclear Power Generating Stations [S]. 1998.

篇4

關(guān)鍵詞：DSP技術(shù);音樂播放系統(tǒng);教學(xué)實驗箱;mp3

中圖分類號：TN911.72文獻標識碼：B

文章編號：1004-373X(2008)07-128-03オ

Design of an Application System Based on the Display

and Control Module of DSP Experiment Box

ZHU Jinliang,CHEN Fen,LIU Peng

(College of Information Science & Technology,Ningbo University,Ningbo,315211,China)

オ

Abstract：An experimental music player system which is based upon ICETEK-VC5416-USB/PP-EDU DSP teaching experiment box is designed.Plenty of hardware units such as LCD display,motor work,buzz alarm,keyboard input and buzzer of display and control module on the experiment box are used synchronously in the system.It provides an excellent scheme for students to improve their ability of designing both software and hardware.It is simple,convenient,intuitive and safe.All in all,this system runs smoothly.

Keywords：DSP technology;music player system;teaching experiment box;mp3

1 引 言

在當今的數(shù)字化時代背景下，DSP已成為通信、計算機、消費類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件，被譽為信息社會革命的旗手。寧波大學(xué)也十分重視DSP芯片技術(shù)的教學(xué)與研究，但開設(shè)DSP芯片技術(shù)課程的時間很短，僅兩三年的時間，2004年底才引進了ICETEK-VC5416-USB/PP-EDU型DSP教學(xué)實驗系統(tǒng)[1]。而我們現(xiàn)有的實驗內(nèi)容僅僅是一些驗證性的實驗，每個實驗項目都是局限于對實驗箱中某一單一功能進行的，缺乏針對性，更不適合寧波大學(xué)特色辦學(xué)――短學(xué)期的教學(xué)，這些問題對正常教學(xué)工作的開展造成了很大不利，不能鍛煉學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計能力。因此，迫切要求開發(fā)出適合于短學(xué)期教學(xué)的實驗項目。

目前音樂播放系統(tǒng)（mp3)正由單一的播放功能逐步向集錄音、收音、視屏播放等功能于一體的方向發(fā)展，對處理芯片的要求日益提高。DSP芯片體積小、功耗低、處理速度快，非常適合新的音樂播放系統(tǒng)的應(yīng)用。本課題組成員針對我校開設(shè)的專業(yè)課《DSP芯片技術(shù)應(yīng)用》及《DSP芯片應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計》兩門課程的特點及TMS320C54X系列DSP芯片的應(yīng)用場合，努力探索了一套適合于培養(yǎng)學(xué)生軟硬件系統(tǒng)設(shè)計能力的實驗方案，從而提高學(xué)生解決實際應(yīng)用問題的能力，并設(shè)計開發(fā)了基于DSP教學(xué)實驗箱的音樂播放應(yīng)用系統(tǒng)，本文主要介紹了該系統(tǒng)的設(shè)計過程和測試結(jié)果。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)設(shè)計思路

一款普通的播放器主要有以下幾個部分：數(shù)據(jù)端口、內(nèi)存、微處理器、數(shù)字信號處理器、顯示屏、播放控制、音頻端口、放大器、電源等。DSP的實驗箱的顯示/控制模塊主要由以下幾部分組成：液晶顯示、鍵盤輸入、音頻輸出、電機轉(zhuǎn)動等?？梢詫⒁壕э@示部分來代替LCD顯示控制器，而鍵盤可以充當音樂播放器的按鍵，音頻輸出則相當于音樂的產(chǎn)生，而電機轉(zhuǎn)動則是模仿一個安全的音樂播放系統(tǒng)，他設(shè)置了門禁限制，只有輸入正確密碼才能進入,進入系統(tǒng)或退出系統(tǒng)時，電機逆向轉(zhuǎn)動或正向轉(zhuǎn)動。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計

(1) 液晶部分

液晶顯示模塊的訪問、控制是由5416DSP 對擴展I/O 接口的操作完成[2]。

控制I/O 口的尋址：命令控制I/O 接口的地址為0x8001，數(shù)據(jù)控制I/O接口的地址為0x8003 和0x8004，輔助控制I/O 接口的地址為0x8002。

發(fā)送控制命令：向液晶顯示模塊發(fā)送控制命令的方法是通過向命令控制I/O 接口寫入命令控制字，然后再向輔助控制接口寫入0。

(2) 鍵盤部分

鍵盤輸入功能主要提供控制信號和數(shù)據(jù)的輸入。鍵盤的掃描碼由DSP的I/O擴展地址0x8001給出,當有鍵盤輸入時,讀此端口得到掃描碼,當無鍵按下時讀此端口的結(jié)果為0。各按鍵的掃描碼排列如圖2所示。

(3) 蜂鳴器和步進電機部分

步進電機和蜂鳴器的原理都是按照一定的頻率改變通用輸出口的高低電平來驅(qū)動步進電機或蜂鳴器。18個McBSP引腳[3-5]：當MCBSP的發(fā)送和接收部分處于復(fù)位狀態(tài)時，可以將BCLKX0/1/2，BCLKR0/1/2，BDR0/1/2，BFSX0/1/2，BDX0/1/2作用通用I/O引腳,引腳主要由引腳控制寄存器(PCR)控制。對通用I/O進行的操作主要是設(shè)置通用串口寄存器，涉及到的寄存器有串口控制寄存器SPCR1,SPCR2和引腳控制寄存器PCR。

2.3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件設(shè)計主要包括三大功能模塊：通行認證、修改密碼、音樂播放，其核心部分是音樂播放，系統(tǒng)軟件設(shè)計總體框圖如圖3所示。

(1) 通行認證

通行認證需要完成的任務(wù)是判斷輸入的通行證是否正確。在通行證輸入頁面，液晶屏顯示當前的密碼位，當該位密碼輸入以后，將顯示一個“*”符號，我們設(shè)定的密碼位數(shù)為6位，密碼的符號可以為鍵盤上的“0”～“9”，當6位密碼完整輸入以后，反白顯示“F確認”菜單，提示確認密碼。如果用戶發(fā)現(xiàn)密碼輸入有誤，可以隨時按照屏幕上的提示“E重新輸入密碼”即按E鍵重新輸入密碼。如果此時用戶想放棄進入音樂播放系統(tǒng)的請求，可以按照屏幕提示“D退出”按D鍵返回到待機頁面。如果連續(xù)輸錯密碼三次系統(tǒng)會報警。密碼正確進入系統(tǒng)，步進電機轉(zhuǎn)動進入音樂播放界面。

(2) 修改密碼

系統(tǒng)的密碼保存在password變量中，可以通過修改password變量值來修改密碼。在修改密碼之前一定要先輸入舊密碼，防止密碼被任意篡改。在輸入新密碼的過程中，為保證新密碼是用戶要設(shè)定的密碼，程序要求輸入兩次新密碼，在確認兩次輸入一致時才更新密碼。在密碼不一致的情況下返回設(shè)定密碼頁面。

(3) 音樂播放

如圖4所示，進入音樂播放主菜單后，系統(tǒng)會提示用戶選擇需要播放的曲目，用戶選擇好播放曲目進入播放界面。此時的播放界面主要有以下幾個功能：音樂播放，音樂暫停，回放，快進，退出系統(tǒng)等。在音樂播放時鍵入0后音樂播放暫停，進入暫停頁面，暫停后用戶可以選擇上一曲或者下一曲也可以選擇繼續(xù)播放，如果用戶想選擇其他播放曲目，可以通過回到播放主菜單的方式去選擇所需要的播放曲目。

3 系統(tǒng)測試結(jié)果及分析

我們完成了一個音樂播放系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試，主要功能有通行認證、自動開門、自動報警、音樂播放和密碼修改等，圖4示出了系統(tǒng)的部分測試結(jié)果。

系統(tǒng)首先顯示基本頁面，頁面的信息可以按需要進行設(shè)定，然后進入歡迎頁面(a)，隨后出現(xiàn)提示頁面，用戶按A或B鍵來修改密碼或進入音樂播放系統(tǒng)。

若進入音樂播放系統(tǒng)，則首先應(yīng)輸入密碼進行通行驗證，如圖4(b)所示，當密碼達到6位時，F(xiàn)確認鍵閃爍顯示，以提示用戶，密碼正確則顯示(c)頁面，密碼錯誤則進入重置密碼頁面和報警頁面(d)，允許用戶輸入三次密碼，否則報警，按 D鍵則退出系統(tǒng)。(e)圖為曲目選擇頁面，用戶可按數(shù)字鍵(1，2，3，4)選擇相應(yīng)的歌曲播放，在曲目播放頁面(f)中，用戶可完成暫停、回放、快進和退出等功能，其中在暫停頁面，還可完成繼續(xù)、上一曲、下一曲、返回主菜單和退出系統(tǒng)等功能，(g)為退出系統(tǒng)頁面，同時電機順時針轉(zhuǎn)動以同步關(guān)門。

若進入修改密碼頁面，用戶先輸入舊密碼，這是防止他人惡意篡改密碼，在連續(xù)兩次輸入新密碼后，提示用戶密碼已經(jīng)修改成功，并進入系統(tǒng)，修改密碼頁面如圖4(h)所示。

4 結(jié) 語

我們設(shè)計了一個基于ICETEK-VC5416-USB/ PP-EDU型DSP教學(xué)實驗箱的音樂播放實驗系統(tǒng),該系統(tǒng)具備了音樂播放系統(tǒng)的基本功能，即液晶顯示、鍵盤輸入、歌曲播放、快進、回放、暫停等，在此基礎(chǔ)上，我們還添加了系統(tǒng)的安全認證和密碼修改功能，使得該系統(tǒng)功能更完善。本系統(tǒng)能夠在實驗箱上穩(wěn)定運行，具有簡潔、直觀、安全等優(yōu)點。另外，系統(tǒng)還用到了實驗箱上多個硬件模塊和多個DSP片內(nèi)外設(shè)，對培養(yǎng)學(xué)生軟硬件系統(tǒng)設(shè)計能力提供了良好的實驗方案。

參 考 文 獻

［1］北京瑞泰創(chuàng)新科技有限公司.ICETEK-VC5416-USB/PP-EDU教學(xué)實驗系統(tǒng)使用說明書[Z].2003.

［2］李維,郭強,周云仙.液晶顯示應(yīng)用手冊[M].北京:電子工業(yè)出版社,2002.

［3］張雄偉,陳亮,徐光輝.DSP芯片的原理與開發(fā)應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.

［4］尹勇,歐光軍,關(guān)榮鋒.DSP集成開發(fā)環(huán)境CCS使用指南[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.

［5］清源科技.TMS320C54X DSP應(yīng)用程序設(shè)計教程[M].北京:機械工業(yè)出版社，2004.

［6］Andrew Bareman,Warren Yates.Digital Signal Processing Design[M].London:Pitman,1988.

［7］Sekikawa S,Araia I,Suzuki A A Watanabe,et al.A Fast DSP-based Calorimeter Hit Scanning System[J].Nuclear Instruments and Methods in Physics Research,1997:190-194.

篇5

【 關(guān)鍵詞 】 計算機；信息安全；登錄控制

1 引言

信息安全是信息安全管理領(lǐng)域的通用技術(shù)和課題設(shè)計，利用網(wǎng)絡(luò)平臺，開展課題共享研究，進行與課題有關(guān)信息交流?；谟嬎銠C信息安全管理理念的課題管理系統(tǒng)建設(shè)，針對信息安全課題，從便于教師管理的特性出發(fā)，利用數(shù)據(jù)庫管理、建立、存儲、修改和獲取數(shù)據(jù)庫中信息的技術(shù)，使用B/S架構(gòu)，以Web瀏覽器作為統(tǒng)一的登錄頁面，支持多用戶同時操作和多線程服務(wù)，為用戶開展信息安全管理的課題硬件創(chuàng)造了一個可靠的網(wǎng)絡(luò)平臺。利用B/S架構(gòu)的資源管理系統(tǒng)，必須確保其安全性。而以往C/S軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的課題管理系統(tǒng)，簡單采用客戶端認證的登錄方式，很容易被非法人員盜用，同時如需建立“實時”的數(shù)據(jù)同步，就必須在兩地間建立實時的通訊連接，保持兩地的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器在線運行，網(wǎng)絡(luò)管理工作人員既要對服務(wù)器維護管理，又要對客戶端維護和管理，這需要高昂的投資和復(fù)雜的技術(shù)支持，維護成本很高，維護任務(wù)量大。

2 系統(tǒng)的開發(fā)體系架構(gòu)

課題管理體系架構(gòu)分為三層，分別是表示層（Presentation Layer）、管理邏輯層（Management Logic Layer）、數(shù)據(jù)層（Data Layer）。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）提供數(shù)據(jù)層，這里采用MySQL，MySQL是一個開放源碼的關(guān)聯(lián)式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由于它體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點以及可靠的結(jié)構(gòu)，使它被多數(shù)的用戶所選擇。中間管理邏輯層是表示層和數(shù)據(jù)層之間的接口，采用PHP腳本語言執(zhí)行。PHP是開放源代碼、內(nèi)嵌式服務(wù)器端的腳本語言，其執(zhí)行效率高、靈活性強、適用性廣的特點使PHP快速成為Web開發(fā)人員的首選，通過PHP將程序嵌入到HTML文檔中去執(zhí)行和產(chǎn)生SQL語言訪問數(shù)據(jù)庫，是非常有效的方式。表示層，就是向應(yīng)用進程提供信息表示方式，由其產(chǎn)生HTML編譯代碼。Web服務(wù)器方面，這里采用Apache Web Service，傳送HTML內(nèi)容到用戶登錄界面上。

3 應(yīng)用了登錄控制模塊的系統(tǒng)功能

課題管理系統(tǒng)的用戶分為三類：管理員、教師和學(xué)生，不同的用戶可在同一登錄頁面選擇性進入管理系統(tǒng)，從而進入不同的頁面，系統(tǒng)予以不同的訪問和更改權(quán)限。因此，系統(tǒng)可分為三大功能模塊：學(xué)生課題管理模塊、教師課題管理模塊和管理員管理模塊。系統(tǒng)安裝在校園網(wǎng)上，維護信息安全管理，促進學(xué)生教學(xué)課題資源化，通過定時提交課題信息實行對課題過程的在線管理，便于教師批閱學(xué)生所提交的課題。

學(xué)生課題管理模塊中，學(xué)生可隨時查看自己的課題情況、已提交信息內(nèi)容、修改賬號密碼、下載授權(quán)的共享資料，最重要的是學(xué)生在選擇課題項目進入該系統(tǒng)的同時，相關(guān)數(shù)據(jù)會以首次作該課題為標準寫入服務(wù)器課題的日期和時間，一般用學(xué)號+課題項目作為關(guān)鍵字。

教師課題管理有幾個功能：管理和查看學(xué)生的注冊信息、錄入學(xué)生成績、選擇當天課題項目、上傳相關(guān)資料、管理課題數(shù)據(jù)。其中，管理課題數(shù)據(jù)是最主要功能。

管理員主要管理特殊數(shù)據(jù)的設(shè)置，這些數(shù)據(jù)都源自于課題管理系統(tǒng)，所以管理員可以根據(jù)實際情況作適當?shù)男薷?，此外，如果學(xué)生已經(jīng)畢業(yè)，就需將其信息刪除，這些都由管理員負責(zé)處理。課題管理系統(tǒng)擁有上傳和下載等功能，管理員負責(zé)管理目錄信息，然后對課題報告和相關(guān)資料進行分類保存。

三種用戶分別有不同的權(quán)限，這就要求系統(tǒng)在登錄控制方面做好文章，以避免發(fā)生安全問題。

4 登錄控制模塊研究

基于計算機信息安全管理理念的登錄控制模塊是各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)，可以針對不同情況把安全程序封裝為模塊加以應(yīng)用，但較為科學(xué)的技術(shù)方法有幾類。

4.1 用crypt （） 實現(xiàn)登錄驗證控制

借助PHP特有腳本登錄訪問文件目錄，其訪問權(quán)限僅限用戶名、密碼匹配的用戶。

在MySQL數(shù)據(jù)庫中新建yonghu 表：

mysql>CREATE TABLE yonghu （

->yonghuming CHAR （14） NOT NULL，

->mima CHAR （32） NOT NULL，

->PRIMARY KEY （yonghuming）

->） ；

數(shù)據(jù)表中存儲有用戶名和密碼，加密后的密碼還有明碼相對應(yīng)。

根據(jù)口令的前2 個字母創(chuàng)建干擾串：$denglu。

$yiran = substr （$denglu， 0， 2） ；

$yhmima = crypt （$denglu， $ yiran） ；

crypt （） 函數(shù)的默認狀態(tài)安全性并不是最高的，相對來說，MD5 散列算法安全性更高。

4.2 基于文本文件的登錄控制模式

用戶名及密碼還可以存儲在文本文件中，但要在服務(wù)器根目錄之外存放該文件，避免被探測出該文件。同時，引用MD5加密口令，這被譽為是不可破解的。比如，wenbenmm.txt文件中可以放置如下內(nèi)容：

yihao：dlkdfwweld45dfg5dfg456dfg456dfg4

erhao：456ds45fwerwerwertgkllfdl45g4gii

sanhao：45dfs546g45werdsfkweowepfjfjsd45d

分別是3 個用戶名和密碼。

解析wenbenmm.txt 文件的登錄控制模塊程序為：

$quanxian=false；

if （isset （$_SERVER [ ‘PHP_AUTH_USER’]） && isset （$_SERVER [‘PHP_AUTH_PW’]））

{ $authfile=file （“ /web/liba/new/ wenbenmm.txt”） ；

if （in_array （$_SERVER ‘[PHP_AUTH_USER’]’：’.Md5 （$_SERVER [‘PHP_AUTH_PW’] ） .”＼n”， $authFile））

$ quanxian =True；

}

if （！ $ quanxian） {

header （‘ www -autherticate： Basic Realm =’ SecretStash’”） ；

header （‘HTTP/1.0 401 Unauthorized’） ；

print （‘ 請重新輸入’） ；

exit；

}

4.3 基于數(shù)據(jù)庫的登錄控制模式

基于數(shù)據(jù)庫的登錄控制提高了可擴展性，進一步改善了管理的方便性，還可以與更大的數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)設(shè)施相集成。實例分析：在數(shù)據(jù)庫表創(chuàng)建表denglu， 包含ID、Yonghuming、Mima這三個字段，插入數(shù)據(jù)：

1yihao：dlkdfwweld45dfg5dfg456dfg456dfg4

2erhao：456ds45fwerwerwertgkllfdl45g4gii

3sanhao：45dfs546g45werdsfkweowepfjfjsd45d

數(shù)據(jù)庫的身份驗證的PHP 代碼：

function authenticate_user （） {

header （‘ www -deng： Basic realm = “Secret Stash”’）；

header （‘ HTTP/1.0 401 Unauthorized’） ；

exit；

}

if （！ isset （$_SERVER ‘[ PHP_AUTH_USER]’）） {

authenticate_user （） ；

} else {

mysql_pconnect （` localhost”，“authenticator”，“secret”） or die （“ 不能連接服務(wù)器！”） ；

mysql_select_db （“corporate”） or die（“不能選擇數(shù)據(jù)庫！”） ；

$query=”select yonghuming，mima from yongyhu where yonghuming =’ $_server [php_auth_user]’and mima=MD5 （$_server [php_auth_pw]’）”；

$result=mysql_query （$query） ；

if （mysql_num_row （$result） ==0） {

authenticate_user （） ；

} else { echo “登錄成功”；

} }

？>

5 安全組織管理體系及策略

在系統(tǒng)運行過程中，首先要建立完善的信息維護管理機制，核心內(nèi)容是角色安全的劃分和安全管理規(guī)范條例的制定。

5.1 安全組織管理體系

安全組織管理指的是明確安全管理在系統(tǒng)中的定位和作用?？梢愿鶕?jù)實際情況，對信息安全系統(tǒng)所涉及不同角色的相關(guān)人員進行了劃分：角色不同所擁有的權(quán)限和職責(zé)也不同，同時相互作用，共同維護整個系統(tǒng)的安全性和可靠性。

決策專家聘請信息安全領(lǐng)域的相關(guān)專家，負責(zé)對本系統(tǒng)安全狀況進行分析，對所要購買和使用的產(chǎn)品及工具進行評估，制定和修正系統(tǒng)安全的總體框架，制定信息安全措施和安全管理規(guī)章制度等。安全管理員負責(zé)安全策略和安全措施在IT系統(tǒng)中的實現(xiàn)，制定防火墻等與信息安全相關(guān)工作的具體實施和有關(guān)信息安全問題的處理，同時進行日常的用戶管理。審計員的工作是對一些不規(guī)范的操作進行審計，如有的用戶違反了安全策略、安全管理員以及口令操作員正在進行的操作和設(shè)置，如果發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作，就會形成安全狀況報告。口令管理員的職責(zé)是保證口令的質(zhì)量，要保證用戶使用口令要符合決策專家所制定的規(guī)則來操作，同時也負責(zé)新用戶的口令設(shè)置以及對用戶丟失和忘記的口令進行復(fù)位。

除此以外，安全值班員和系統(tǒng)管理員的工作也很重要。安全值班員的主要工作是監(jiān)視日常的安全，如果系統(tǒng)對一些嚴重的安全問題進行報告時，要立即采用安全管理員制定好的應(yīng)對措施進行處理。系統(tǒng)管理員的職責(zé)范圍是：管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和計算機以及對操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫進行管理，其工作并不涉及安全方面。所以，使用系統(tǒng)的人都是被管理的對象，用戶的等級劃分決定著其對數(shù)據(jù)有著不同的訪問權(quán)限。

5.2 安全策略的制定

處在不同崗位的安全人員在進行系統(tǒng)管理時要遵守自己所在崗位的規(guī)范，這才算是安全策略。整個安全系統(tǒng)的核心就是安全策略，它所有的一系列文件是由最高方針來統(tǒng)率的，還需結(jié)合一些行為，如有效的和執(zhí)行以及定期的回顧。它對信息安全管理有著指導(dǎo)和支持作用，在此會列出安全策略框架。

通常將信息涵蓋公開信息、內(nèi)部信息和信息三個等級，信息級別的不同所需要的安全策略也要有所改變。安全策略有如下范疇：信息安全策略包括信息的存儲、加工、傳遞、銷毀策略。個人安全策略涵蓋口令、軟件、電子郵件和移動終端的安全使用策略。計算機安全策略主要是指硬件物理安全、系統(tǒng)訪問控制、系統(tǒng)登錄、日志管理及審計、備份恢復(fù)、更新軟硬件配件等等。網(wǎng)絡(luò)安全策略包括鑒別和認證、防火墻管理、數(shù)據(jù)交換傳遞、安全可信度、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的可靠性及可用性、系統(tǒng)撥入訪問、撥出訪問、與其他網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的接口等。其他方面還有響應(yīng)事故過程等。

6 結(jié)束語

本文闡述了基于計算機信息安全管理理念的登錄控制模塊研究，并對三種登錄控制模塊技術(shù)進行了探討。在實際應(yīng)用中，登錄控制技術(shù)可以根據(jù)不同的情況進行變換，以提高系統(tǒng)的安全性。

參考文獻

[1] 徐剛強.信息系統(tǒng)的用戶登錄與訪問控制研究.中國信息界，2010年12期.

[2] 李清平.動態(tài)訪問控制列表在企業(yè)網(wǎng)中的實現(xiàn).計算技術(shù)與自動化，2011年1期.

[3] 夏啟明.Web系統(tǒng)用戶登錄與訪問控制測試模板模型.武漢大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2010年4期.

[4] 王孝良，崔保紅，李思其.關(guān)于工控系統(tǒng)信息安全的思考與建議[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全，2012，（08）： 36-37.

[5] 張明德，鄭雪峰，蔡翌.應(yīng)用安全模型研究[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全，2012，（08）：121-125.

篇6

關(guān)鍵詞： 獨立模塊； 電源控制； 控制電路； 引導(dǎo)信息

中圖分類號： TN86?34； TM910  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ； 文獻標識碼： A  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；  ；文章編號： 1004?373X（2014）23?0152?03

Design of independent module for power supply control

ZHANG Kai

（Shaanxi Industrial Vocational College， Xianyang 712000， China）

Abstract： The purpose of this design is to realize independent control of the power supply. In the local control mode， the power control module transmits the working status of the circuit extension to the station control computer. In the remote control mode， in addition to the function mentioned above， the power control module also receives and executes the commands and digital guidance information from the station control computer， and adjust the working state of the power supply according to the feedback information to realize the independent power supply without manual intervention. With the above method， artificial intervention， operation cost and working efficiency of the power unit are significantly improved.

Keywords：  ；independent module； power supply control； control circuit； guidance information

1  ；控制模塊的主要任務(wù)

對于電路控制系統(tǒng)來說，控制模塊的主要任務(wù)是根據(jù)指令穩(wěn)定可靠地控制電源運行。此外，控制模塊擔(dān)負著供電、監(jiān)控和實時統(tǒng)計任務(wù)。電源控制系統(tǒng)連接如圖1所示。

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圖1 電源控制系統(tǒng)連接圖

1.1  ；控制模塊任務(wù)

控制模塊的任務(wù)主要指：控制模塊與計算機的信息傳輸；控制模塊與編碼器的信息傳輸；控制模塊與接收機的信息傳輸；控制模塊與驅(qū)動系統(tǒng)的信息傳輸；控制模塊與極化控制系統(tǒng)的信息傳輸。

本系統(tǒng)的位置編碼器選用套軸旋轉(zhuǎn)變壓器，PDU向旋轉(zhuǎn)變壓器輸出激磁電壓并且實時接收旋轉(zhuǎn)變壓器送來的數(shù)據(jù)，編碼后通過RS 232串口將編碼數(shù)據(jù)發(fā)送給電源控制模塊，采樣周期為20 Hz。

電源控制模塊與接收機的接口：

模擬接口。接收機向電源控制模塊提供誤差電壓、AGC電平。

數(shù)字接口。電源控制模塊控制接收機頻率和極化，并采樣得到接收機當前頻率和極化。

1.2  ；電源控制模塊的監(jiān)控管理任務(wù)

監(jiān)控與管理是電源控制模塊的核心任務(wù)，是系統(tǒng)可靠工作的保證。電源控制模塊可對控制系統(tǒng)各模塊的關(guān)鍵狀態(tài)、模板端口進行檢測。

檢測內(nèi)容：電源狀態(tài)檢測，包括電源預(yù)限位、終限位、急停、方位、俯仰和第三軸插拔鎖等狀態(tài)。

1.3  ；人機接口的管理

在Windows XP環(huán)境下進行人機界面設(shè)計，中文操作環(huán)境和提示、儀表仿真接口。在系統(tǒng)檢測到故障信息時彈出故障顯示框，并做出相應(yīng)處理。

1.4  ；數(shù)據(jù)存儲功能

數(shù)據(jù)存儲文件可實現(xiàn)記錄系統(tǒng)運行所采集的多種數(shù)據(jù)。

1.5  ；人機界面

按照技術(shù)協(xié)議書對測角監(jiān)控計算機模塊的功能要求，本著實用、可靠、先進的原則，設(shè)計人機界面友好、便于操作和控制的畫面。

主界面宏觀設(shè)計框架如圖2所示。

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圖2 電源控制模塊人機界面

2  ；電源控制模塊工作方式概述

電源控制模塊主要方式有以下幾種：待機，速度手控，指令位置，程序跟蹤，自動跟蹤，收藏。

2.1  ；待機

系統(tǒng)發(fā)生故障時自動進入待機方式。在待機方式下，制動器抱閘，驅(qū)動被禁止。

2.2  ；速度手控

對電源座的方位、俯仰、第三軸實施速度控制，是一種常用的大角度調(diào)轉(zhuǎn)方式，也可以用于手動跟蹤和電源維護。

2.3  ；位置控制

（1） 用戶命令控制是最常用的方式。在命令控制下，方位、俯仰、第三軸均按位置環(huán)閉環(huán)方式工作。依據(jù)位置指令來源和操作使用的差異，位置控制分為位置指令、位置增量等方式。無論哪種控制方式，電源各軸的當前位置和指令位置都顯示在顯示屏上。

位置指令由面板的鍵盤直接輸入，主要用于電源大角度調(diào)轉(zhuǎn)，使電源準確地停在預(yù)定的位置。

（2） 位置增量

位置指令來自位置步距，主要用于電源位置的精密調(diào)整。

2.4  ；程序跟蹤

程序跟蹤是指接收站管理分系統(tǒng)的調(diào)度命令、軌道預(yù)報數(shù)據(jù)并據(jù)此產(chǎn)生電源指向數(shù)據(jù)，電源隨動于該指令數(shù)據(jù)。在程序跟蹤過程中，可以依據(jù)接收機誤差信號大小對程序跟蹤軌跡實現(xiàn)在線修正。在非正常工作狀態(tài)時，程序跟蹤是有效的執(zhí)行任務(wù)的工作方式。

另外掃描功能常用來輔助捕獲目標。該功能僅在位置控制和程序跟蹤兩種工作方式下有效。當該功能使能后，電源將按照操作手預(yù)設(shè)的參數(shù)進行掃描運動；一旦接收機鎖定或信號電平達到捕獲門限，電源控制模塊將自動轉(zhuǎn)入自動跟蹤方式。掃描方式和掃描參數(shù)可以從前面板選擇，掃描方式分為方位掃描、俯仰掃描、15°斜向掃描三種方式[1]；掃描參數(shù)包括掃描速度、掃描范圍等。

2.5  ；收藏功能

用于把電源置于設(shè)定的收藏位置。

2.6  ；自動化測試

自動化測試項目有：

（1） 最大速度。以最大速度驅(qū)動電源，記錄各個整秒之間的位置差并找出最大值，這個最大值就是最大速度。

（2） 最大加速度。以最大速度驅(qū)動電源，并記錄各個工作周期之間的位置差，這個位置差就是每個工作周期的即時速度。計算每相鄰兩個周期的速度差并找出最大值，這個最大值就是最大加速度。

（3） 收斂特性。首先在找到零點后，偏轉(zhuǎn)電源方位和俯仰轉(zhuǎn)入自跟蹤并記錄數(shù)據(jù)，通過記錄的數(shù)據(jù)繪制實時曲線。

（4） 過渡過程。在位置指向工作方式下做階躍響應(yīng)并記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制曲線，通過這些數(shù)據(jù)可以計算出調(diào)整時間、超調(diào)量和電路帶寬。

（5） 跟蹤精度。做若干次自跟蹤并記錄每次跟蹤后的角度數(shù)據(jù)，根據(jù)這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算出跟蹤精度。

（6） 指向精度。首先驅(qū)動電源到某一個點后設(shè)為零點，然后偏轉(zhuǎn)電源再指向零點，電源穩(wěn)定后記錄角度數(shù)據(jù)，重復(fù)此步驟若干次后計算均值和方差。

3  ；電源控制模塊的硬件構(gòu)成

在電源控制模塊設(shè)備組成上選用計算機控制系統(tǒng)，根據(jù)不同需要可以選用不同模板的特點，為系統(tǒng)功能的升級與擴展提供便利。Windows環(huán)境操作平臺使人機界面更加靈活、友好，支持多種編程語言和開發(fā)工具。

電源控制模塊機箱采用臺灣產(chǎn)研華工控機箱。機箱內(nèi)安裝有CPU主板、硬盤、顯卡、A/D采集卡、D/A轉(zhuǎn)換卡、通信卡、母板等[2]。

位置環(huán)帶寬及加速度常數(shù)[Ka]能做多大直接取決于結(jié)構(gòu)諧振頻率的大小。位置環(huán)設(shè)計為典型的二階系統(tǒng)，其校正運算在計算機內(nèi)完成。在保證跟蹤精度的前提下，盡量提高系統(tǒng)的動態(tài)性能。

環(huán)路帶寬主要受諧振頻率和阻尼系數(shù)的限制，其關(guān)系如下：

[fB=14～17fL]

式中：[fB]是電路帶寬；[fL]是結(jié)構(gòu)鎖定轉(zhuǎn)子諧振頻率。

位置環(huán)采用復(fù)合控制方式，以給出的速度命令作為前饋通道的命令，本系統(tǒng)設(shè)計中選定穿越頻率[ωc=1.57，]根據(jù)以下公式確定位置環(huán)的轉(zhuǎn)折頻率點：

[1T3=ωc2.4=1.572.4=0.65]

[1T2=2.4?ωc=2.4×1.57=3.76]

[Ka=0.91]

電源控制系統(tǒng)由于受結(jié)構(gòu)諧振頻率的限制，跟蹤回路帶寬、加速度常數(shù)都不能做得很高。根據(jù)計算結(jié)果，對于12 m口徑的電源，其結(jié)構(gòu)諧振頻率大約為1 Hz。以此為基礎(chǔ)設(shè)計的二階無靜差電路系統(tǒng)，其[Ka]約為1。因此為了提高跟蹤精度，減小動態(tài)滯后，必須采用計算機輔助跟蹤，使系統(tǒng)的加速度常數(shù)和無靜差度進一步提高。

在電源電路系統(tǒng)中減小動態(tài)滯后、提高無靜差度的有效方法為目標速度前饋。目標速度前饋就是把目標的速度通過一個網(wǎng)絡(luò)正饋到速度回路輸入端[3]。因此，利用站控計算機將位置引導(dǎo)數(shù)據(jù)按照一定的時間間隔進行處理，產(chǎn)生目標位置的微分，作為一個輔助跟蹤信號，正饋到速度回路輸入端，其原理圖如圖3所示。

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圖3 復(fù)合控制原理圖

4  ；軸角編碼與時碼模塊

任務(wù)書要求軸角編碼模塊實時同步編碼，以20 Hz的速率串行傳送電源方位、俯仰、第三軸軸角編碼數(shù)據(jù)，并需同時具備B碼時頻終端功能：外時統(tǒng)工作方式下需解調(diào)IRIG?B（DC）碼信號，產(chǎn)生時間信息和本分系統(tǒng)所需的與B碼參考碼元前沿嚴格同步的各路同步信號；內(nèi)時統(tǒng)工作方式下自行產(chǎn)生本分系統(tǒng)所需的各路同步信號[4]。充分考慮任務(wù)要求后，將二者一體化設(shè)計為基于AVR單片機的以“MCU+CPLD”為主體的系統(tǒng)。

工程選用了AVR單片機作為系統(tǒng)MCU，AVR單片機是Atmel公司推出的全新配置的精簡指令集（Reduced Instruction Set CPU）單片機。Atmel在設(shè)計AVR系列單片機時吸取PIC及8051單片機的優(yōu)點，并作了重大改進。

5  ；系統(tǒng)工作原理

為了確保軸角編碼數(shù)據(jù)及解調(diào)數(shù)據(jù)的正確無誤，設(shè)計時采用了雙MCU方案，并實現(xiàn)了時頻終端兩種工作方式的自動轉(zhuǎn)換，在無外輸入的狀態(tài)下自動轉(zhuǎn)入內(nèi)時統(tǒng)工作方式，有外輸入時自動轉(zhuǎn)入外時統(tǒng)工作方式，無需人工干預(yù)[5]。

接收外部20 Hz同步信號作為軸角編碼數(shù)據(jù)管理MCU外部中斷源，在中斷服務(wù)程序中完成角度數(shù)據(jù)的采集、編碼及串行輸出；另一片MCU對IRIG?B（DC）碼時間信息進行軟件解碼，實現(xiàn)兩種工作方式的自動轉(zhuǎn)換功能，同時管理與外部設(shè)備的串行通信（20 Hz）和顯示控制，而IRIG?B（DC）碼秒同步信號的提取及各同步信號的產(chǎn)生由一片CPLD完成。此外，兩片MCU之間由串行通信進行信息的傳遞。

軸角編碼數(shù)據(jù)管理MCU實時將角度數(shù)據(jù)送解調(diào)MCU（20 Hz），由解調(diào)MCU將編碼角度數(shù)據(jù)每幀數(shù)據(jù)加時標輸出（20 Hz）[6]，即送上位機的每幀數(shù)據(jù)中既包含當前方位、俯仰角信息，又包含當前時間信息，有效避免了上位機由于接收數(shù)據(jù)漏幀或同步信號受干擾而引起的角度數(shù)據(jù)與時間信息不匹配的問題，為數(shù)據(jù)處理時測角數(shù)據(jù)的正確性提供了很好的保證。同時，軸角編碼數(shù)據(jù)管理MCU還與上位機進行通信，可以對編碼角度方便地進行零值標定：MCU接收上位機傳送的零值標定角度寫入內(nèi)置E2PROM，將編碼角度加上E2PROM中的零值標定角度即可。

觸摸顯示屏在驅(qū)動機柜門板上鑲嵌使用，設(shè)計中選用了PWS6600C?S觸摸屏作為顯示操作元件，其界面美觀，可操作性好[7]。多界面切換功能，可方便地實現(xiàn)零位調(diào)整、匹配值更改、內(nèi)時統(tǒng)時間調(diào)整以及粗精碼的顯示功能。ADP6軟件強大的巨集指令應(yīng)用方式，使人機得以經(jīng)由內(nèi)部巨集指令（Macro Function）功能執(zhí)行數(shù)值運算、邏輯判斷、流程控制、數(shù)值通信、數(shù)值轉(zhuǎn)換、計時器、計數(shù)器、自定通信指令操作等[8]。

6  ；電源控制模塊軟件設(shè)計思想

軟件是電源控制模塊不可缺少的組成部分。從某種意義上講，它是電源控制模塊中最重要的組成部分。軟件的質(zhì)量是電源控制模塊研制是否成功的關(guān)鍵。因此，在電源控制模塊的研制設(shè)計中，按照《軍用軟件開發(fā)規(guī)范》GJB2786?96的標準[9]開展軟件設(shè)計工作，對軟件的開發(fā)要做到思想重視、嚴格要求，堅持軟件工程化開發(fā)與管理，確保軟件開發(fā)質(zhì)量。

7  ；結(jié)  ；語

電源控制模塊的設(shè)計將嚴格按照工程的要求，認真做好用戶的需求分析、概要設(shè)計和詳細設(shè)計，制定完整的計劃和標準，確保所開發(fā)的電源控制模塊滿足各項技術(shù)要求，并在此基礎(chǔ)上完成電源控制模塊的調(diào)試、測試、驗收等。

電源控制模塊的主要任務(wù)是指揮協(xié)調(diào)硬件設(shè)備完成相應(yīng)的功能。宏觀上講，電源控制模塊的功能主要有電源控制功能、設(shè)備監(jiān)控功能、信息顯示功能、網(wǎng)絡(luò)通信功能、數(shù)據(jù)存儲功能等。

參考文獻

[1] 俞海珍，馮浩.電磁兼容技術(shù)及其在PCB設(shè)計中的應(yīng)用[J].電子機械工程，2004（4）：80?82.

[2] 劉潔.多模式開關(guān)電源控制器設(shè)計[D].西安：西安科技大學(xué)，2013.

[3] 劉明雨.多級電壓電流混合補償?shù)母欕娫囱芯縖D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2012.

[4] 焦喜香，敬嵐，喬為民，等.基于CPLD和ATMEGAL128的數(shù)字電源系統(tǒng)的設(shè)計[J].核電子學(xué)與探測技術(shù)，2010（1）：71?74.

[5] 邵聯(lián)合，黃桂梅.直流開關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計[J].輕工科技，2014（3）：42?43.

[6] 黃新燕.關(guān)于通信電源維護與管理的探討[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013（10）：86?88.

[7] 王潔云，秦彬.DC/DC直流電源系統(tǒng)在通信電源系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013（10）：56?58.

篇7

如前所述，不同手套機機型上，同一功能模塊可能在機械結(jié)構(gòu)與控制電路上并不相同，這樣針對不同手套機需要開發(fā)不同的控制系統(tǒng)。為此本研究針對市場已有機械結(jié)構(gòu)，將手套機控制系統(tǒng)的硬件、軟件模塊化，同時引入Linux操作系統(tǒng)，從而實現(xiàn)快速組合的通用型控制系統(tǒng)開發(fā)要求。嵌入式Linux一般由引導(dǎo)程序、Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序組成［5］?；贚inux的手套機嵌入式控制系統(tǒng)，應(yīng)對Linux內(nèi)核、文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序進行相應(yīng)調(diào)整。在Linux內(nèi)核中，加入了6個模塊對應(yīng)的驅(qū)動。在文件系統(tǒng)中，編寫啟動腳/etc/init．d/rcS，通過菜單選擇，完成對手套機設(shè)備的啟動檢測。最后加載應(yīng)用程序，即手套機主程序。對每個模塊，將采用Linux驅(qū)動經(jīng)典結(jié)構(gòu):驅(qū)動—總線—設(shè)備。驅(qū)動、設(shè)備分別向總線注冊，而且驅(qū)動(或設(shè)備)注冊時會調(diào)用相應(yīng)設(shè)備(或驅(qū)動)注冊，其實質(zhì)為總線依據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)體成員name，驅(qū)動結(jié)構(gòu)體成員id_table是否匹配來決定是否調(diào)用驅(qū)動結(jié)構(gòu)體成員probe來完成注冊［6］。將手套機模塊化后—即在底層對驅(qū)動和設(shè)備進行分離，對手套機啟動腳本編寫。對于各種手套機控制結(jié)構(gòu)，僅需修改或添加設(shè)備文件，而不會對應(yīng)用層主程序產(chǎn)生影響。

2手套機模塊化驅(qū)動程序

手套機模塊化驅(qū)動程序是模塊化手套機控制系統(tǒng)設(shè)計中重要組成部分。正是因為同種模塊的多種設(shè)備實現(xiàn)了同樣控制動作，使得基于Linux手套機控制系統(tǒng)每個模塊驅(qū)動文件與設(shè)備的分離，不僅驅(qū)動文件對現(xiàn)有多種設(shè)備文件具有通用性，而且對將來產(chǎn)生的新設(shè)備起到了兼容，同時底層驅(qū)動與應(yīng)用層主控程序分離，減少了軟件上的修改，也是手套機啟動腳本可以對設(shè)備進行選擇的基礎(chǔ)。Linux驅(qū)動一般分為3類:字符設(shè)備、塊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備［7-8］。手套機控制系統(tǒng)中系統(tǒng)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)卡(DM9000AEP)，塊設(shè)備nand(K9F2GO8)芯片廠商出廠時已有驅(qū)動，僅做移植修改就可，無需編寫。對于6個模塊，均為字符型設(shè)備，獨立編寫。以驅(qū)動對應(yīng)設(shè)備多寡為標準，現(xiàn)將6個模塊分2部分，手機套各模塊與抽象后Linux驅(qū)動設(shè)備對應(yīng)關(guān)系如表1所示。2．1多設(shè)備模塊該部分驅(qū)動與設(shè)備關(guān)系是一對二，故可采用plat-form總線。platform總線是Linux驅(qū)動經(jīng)典結(jié)構(gòu)的代表，即驅(qū)動—總線—設(shè)備模型。簡而言之，該結(jié)構(gòu)可將同類型設(shè)備的共性，即實現(xiàn)功能編寫于驅(qū)動文件，而將各設(shè)備的向異性，及硬件屬性，編寫于設(shè)備文件中。platform總線可依據(jù)設(shè)備platform_device成員name，驅(qū)動platform_drive成員id_table是否匹配來決定是否調(diào)用驅(qū)動platform_drive成員probe來完成注冊［9］。2．2．1設(shè)備文件的注冊在platform設(shè)備文件xxx．c中(xxx即為表中Linux設(shè)備名一與Linux設(shè)備名二)，platform通過設(shè)備注冊函數(shù)platform_device_register()完成platform_de-vice數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)xxx_dev，resource數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)xxx_resource［］注冊，其中主要成員為:start=Physical_address，end=SIZ:依手套機控制電路原理圖進行設(shè)置，主要是電磁鐵，電磁閥物理的地址，以及微動開關(guān)的中斷號設(shè)置。name="xxx":設(shè)備與驅(qū)動匹配標志，其將決定調(diào)用哪個驅(qū)動。platform_data=is_xxx:同模塊不同設(shè)備區(qū)分標志，為便于驅(qū)動的編寫。對于虛擬的設(shè)備needle_machine_dev．c(即單色紗線導(dǎo)紗機構(gòu))，僅賦值name，platform_data完成格式統(tǒng)一。2．2．2驅(qū)動文件的注冊在platform驅(qū)動文yyy．c中(yyy即為表中l(wèi)inux驅(qū)動名)中，其核心為完成數(shù)組yyy__table［］，函數(shù)yyy_probe()注冊。以紗線模塊為例的分析，數(shù)組yyy__ta-ble［］原型為:staticstructplatform_device_idyyy_table［］={{．name="xxx"，}，{}，};是驅(qū)動所支持設(shè)備id數(shù)組，對于紗線模塊，其驅(qū)動文件yarn_drv．c將含有staticstructplatform_device_idneedle_drv_table［］={{．name="needle_electromagnet_dev"，}，{．name="needle_machine_dev"，}，{}，};從而匹配yarn_electromagnet_dev．c，yarn_machine_dev．c設(shè)備文件中platform_device成員name。yarn_drv．c驅(qū)動文件中probe()將用platform_get_resource()獲得所注冊設(shè)備硬件信息(即yarn_electro-magnet_dev_resource［］，yarn_machine_dev_resource［］之一)，而在file_operations成員ioctl()函數(shù)將依據(jù)probe()獲得的硬件情況，編寫統(tǒng)一控制的函數(shù)。從而yarn_drv．c驅(qū)動使不同紗線模塊設(shè)備的實現(xiàn)了相同的功能。ioctl設(shè)備控制函數(shù)原型為:staticintioctl(structinode*inodep，structfile*filp，un-signed，intcmd，unsignedlongarg)設(shè)備文件注冊中platform_data=is_xxx在ioctl()函數(shù)中區(qū)分了不同設(shè)備，手套機驅(qū)動中Ioctrl()實現(xiàn)的命令1、命令2如表2、表3所示。2．2單設(shè)備模塊對于這3個模塊，由于驅(qū)動與設(shè)備一一對應(yīng)(如表4所示)，可采用傳統(tǒng)字符驅(qū)動編寫流程［10］，單個文件將設(shè)備和驅(qū)動一次性注冊，帶來程序的簡潔性，但并不合適手套機的模塊化的思想，例:信號檢測模塊中接近開關(guān)采用新的結(jié)構(gòu)，有可能導(dǎo)致信號檢測模塊的軟件部分改變，以及手套機主程序的改變，即導(dǎo)致手套機整個系統(tǒng)的改變。故考慮對新結(jié)構(gòu)的兼容性，依然采用如第一部分所述設(shè)備—總線—驅(qū)動模型。綜上所述，6個模塊均采用Linux驅(qū)動經(jīng)典結(jié)構(gòu):驅(qū)動—總線—設(shè)備［11］，以達到同一個驅(qū)動實現(xiàn)不同設(shè)備的操作，亦可對將來新設(shè)備結(jié)構(gòu)兼容，從而實現(xiàn)手套機控制系統(tǒng)的模塊化。2．3手套機選針電磁鐵驅(qū)動實現(xiàn)對于電磁鐵選針結(jié)構(gòu)的手套機，因其多達92路的選針電磁鐵，故而其總的功耗需求量比較大。針對這種情況，對相關(guān)的源代碼進行編寫時，應(yīng)對選針電磁鐵的吸合時間進行合理的控制，以達到降低功耗的目的，同時也延長選針電磁鐵的使用壽命。選針電磁鐵的流程圖如圖3所示。

3手套機設(shè)備檢測啟動程序

正是由于手套機控制系統(tǒng)的的模塊化，使得手套機設(shè)備檢測啟動程序可以在人工干預(yù)的情況下，進行對設(shè)備文件進行選擇性的加載，使手套機控制系統(tǒng)具有智能化的特點。Linux內(nèi)核啟動時，如不添加/etc/inittab文件，默認情況下將會分析/etc/init．d/rcS，其中rcS為shell文件，在該文件中可以完成對Linux應(yīng)用層的初始化［12］，手套機硬件自檢測啟動程序流程如圖4所示。除系統(tǒng)環(huán)境所移植的驅(qū)動采用固態(tài)加載(即與內(nèi)核統(tǒng)一編譯，Linux內(nèi)啟動，其將自動加載)外，6個模塊均采用動態(tài)加載方式(命令行模式insmodxxx．ko)，分3步加載。3．1單設(shè)備文件加載信號檢測模塊、顯示界面模塊、按鍵模塊的設(shè)備文件及驅(qū)動文件加載，其中顯示界面模塊、按鍵模塊將參與第二部分設(shè)備文件選。3．2多設(shè)備文件加載要控制人員根據(jù)手套機的結(jié)構(gòu)對選針模塊、軟軸控制模塊、紗線模塊設(shè)備進行二選一，依次運行needle_dev_selsect．c，flexible_dev_selsect．c，yarn_dev_sel-sect．c進行設(shè)備選擇，同時在子shell腳本中/glove_selsect．sh記錄設(shè)備選擇。3個模塊的設(shè)備選擇完畢，以“(/glove_selsect．sh)”啟動子shell腳本，進行設(shè)備文件加載。以紗線模塊的yarn_dev_selsect．c為例，流程圖如圖5所示。3．3主程序glove．c調(diào)用在底層中已完成設(shè)備與驅(qū)動的隔離，啟動文件已將所需設(shè)備加載，故glove．c主程序僅對手套機6個模塊對應(yīng)驅(qū)動調(diào)用，其所做完全與具體設(shè)備無關(guān)，從而實現(xiàn)手套機的模塊化，手套機與主程序流程圖如圖6所示。

4結(jié)束語

篇8

隨著通信系統(tǒng)的進步，射頻模塊和基帶之間的數(shù)據(jù)速率大幅度提高[1]，控制射頻模塊的基帶信號包含AGC(自動增益調(diào)節(jié))、APC(自動功率調(diào)節(jié))和AFC(自動頻率調(diào)節(jié))等信息。上述的增益、功率和頻率信息都是低誤碼率通信的基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)解決誤碼率主要為兩種方式：前向糾錯碼(FEC)或自動重傳請求算法(ARQ)，F(xiàn)EC算法會占用相當大的帶寬；ARQ算法不會占用額外帶寬，但是會因為數(shù)據(jù)重傳請求及響應(yīng)過程造成較大的時延[2]。其他算法，包括CRC校驗算法[7]等，也有較為廣泛的應(yīng)用。

一個無線終端系統(tǒng)可分為3個部分：通信基帶模塊(以下簡稱 CBM)，射頻模塊控制電路(以下簡稱CRMCC)和通信射頻模塊(以下簡稱CRM)。如圖1所示，CBM負責(zé)信源編碼和信源解碼，CRMCC接收CBM的基帶控制信號(以下簡稱BCS)，生成射頻模塊控制信號(以下簡稱RFCS)，以RFCS控制通信射頻模塊(CRM)，并且向CBM返回信號接收回饋信息(以下簡稱SRCFM)。而射頻模塊(包括天線)在RMCS的控制下，接收基帶傳輸?shù)耐ㄐ艛?shù)據(jù)，負責(zé)信道編碼與信道解碼。

BCS信號的錯誤模型分析及常見糾錯算法

一個標準的SPI時序信號[3～7]如圖2上半部分“正常SPI信號示意”所示，其中的DATA信號為最高有效位(以下簡稱MSB)優(yōu)先傳輸，其中“原始DATA信號”電平所傳輸信號為8位二進制數(shù)據(jù)0b00101011(以十六進制表示為0x2B，以十進制表示為43)。

如圖2下半部所示，相對于同樣質(zhì)量的DATA信號，由于CLK信號和～CS信號的錯位(相對DATA信號)，最高位的“0”沒有被采樣，由于DATA信號在其他時間保持在高電平，最后的采樣結(jié)果為8位二進制數(shù)據(jù)0b01010111(以十六進制表示為0x57，以十進制表示為87)。如果此數(shù)據(jù)用來控制射頻信號增益(功率)，則數(shù)據(jù)從43誤傳為87，對于功率信號，其增益將增加約15848倍(

)，這將對通信系統(tǒng)將造成非常嚴重的影響。

由于移動通信尤其是高速移動通信的特點，隨著終端和基站之間的距離和噪音因素的快速變換(進出樹木或水泥建筑)，AGC、APC和AFC參數(shù)都需要高頻率的修正設(shè)置。對于上述出現(xiàn)的傳輸錯誤和信號數(shù)值跳變，CRMCC必須做出及時而正確的反應(yīng)。為解決基帶和射頻模塊之間的誤碼問題，當前主要采用兩種算法：FEC算法[1～4]與ARQ算法[2]。

ARQ算法有三種典型技術(shù)：停止等待方式(SW-ARQ)、回退N步方式(GBN-ARQ)以及選擇重傳方式(SRARQ)等。其中GBN-ARQ及SR-ARQ在一般環(huán)境下工作得相當好，但應(yīng)用于射頻控制模塊尤其是下一代移動通信中時，收發(fā)切換的小時間間隔(LTE系統(tǒng)中為5ms)使得等待回傳數(shù)據(jù)很難實現(xiàn)，也限制了ARQ算法在未來應(yīng)用中的實現(xiàn)[5]。

常見的FEC算法包括卷積碼、Turbo碼、LDPC碼和RS碼等。上述FEC碼在實際實現(xiàn)中使用的碼率通常為1/2、3/4等，也即其碼率為原始碼率的200%和133%，都需要占有大量額外的帶寬，對于信道有限的通信射頻控制模塊，亦較難實現(xiàn)[5]。

一種帶有自適應(yīng)糾錯功能的通信射頻模塊控制電路

為解決上述射頻通信控制電路的誤碼問題，我們提出了一種帶有自糾錯功能的通信射頻模塊控制電路(CRMCC)。如圖3所示，本文提出的CRMCC在結(jié)構(gòu)上包括：信號接收單元(以下簡稱SRU)、信號接收情況反饋單元(以下簡稱SRSFU)、信號閾值控制單元(以下簡稱STCU)、信號數(shù)值濾波單元(以下簡稱SVFU)、控制數(shù)值存儲單元(以下簡稱CVSU)、控制信號生成使能單元(以下簡稱CSGEU)和控制信號生成單元(以下簡稱CSGU)。

在下文中，我們將首先介紹本文提出的CMRCC架構(gòu)中的各組成部分，然后對本文所提架構(gòu)的處理流程做出介紹。

信號接收單元(SRU)內(nèi)部包含相應(yīng)基帶控制信號相應(yīng)波形的解碼電路，對輸入的基帶控制信號進行接收并傳遞給SRSFU。信號接收情況反饋單元(SRSFU)對信號接收單元的接收情況進行監(jiān)控，并將信號數(shù)值傳送給STCU，SRSFU同時接收來自STCU的信息(數(shù)值超出閾值信息)并反饋給基帶。

信號閾值控制單元(STCU)接收來自SRSFU的信號數(shù)值，單元內(nèi)有初始化的閾值信息(包括信號數(shù)值比較閾值和信號誤差計數(shù)閾值)、信號誤差計數(shù)寄存器和數(shù)值緩存寄存器和比較單元。STCU在每次接收到有效數(shù)據(jù)后都會判斷當前數(shù)據(jù)是否使能，并通知CSGEU。此外，信號閾值控制單元還接收從SVFU寫入的濾波后數(shù)據(jù)存入緩存，以待下一次收到有效信號時與之對比。

數(shù)值信號濾波單元(SVFU)接收STCU傳送的數(shù)據(jù)，單元內(nèi)部有濾波器單元。濾波器單元包括固定或可配置的系數(shù)單元。每次STCU接收到有效信號并傳輸至SCFU后，SVFU將讀取CVSU中的數(shù)據(jù)并逐個乘以對應(yīng)系數(shù)并計算出濾波結(jié)果。信號數(shù)值濾波單元計算濾波結(jié)果后將數(shù)值存在CVSU中。

控制數(shù)值存儲單元(CVSU)提供了兩個讀寫端口，同時可供SVFU和CSGEU寫入和讀取數(shù)據(jù)。CVSU同時根據(jù)信號接收SRSFU的標示情況修正數(shù)值的存儲。控制信號生成使能單元(CSGEU)接收STCU給出的通知信號，若STCU通知當前信號使能，則CSGEU生成使能信號，反之則不生成使能信號。

控制信號生成單元(CSGU)包含相應(yīng)通信射頻模塊所需控制信號生成電路，CSGU在每一周期讀取CVSU和CSGEU的信息，若CSGEU給出使能信號，則CSGU讀取CVSU中的相應(yīng)數(shù)據(jù)并生成相應(yīng)射頻控制信號。

篇9

【關(guān)鍵詞】會計師事務(wù)所；質(zhì)量控制模式

會計師事務(wù)所快速發(fā)展的時代背景下，也逐漸顯露出了眾多問題，我國注冊會計師行業(yè)質(zhì)量控制問題越發(fā)嚴峻，需要加以深入研究和分析，進而保證市場經(jīng)濟秩序，促進社會的和諧、穩(wěn)定發(fā)展。本篇文章主要結(jié)合會計師事務(wù)所質(zhì)量控制的實際情況，對會計師事務(wù)所質(zhì)量控制中存在的問題以及具體解決對策進行分析。

一、當前我國會計師事務(wù)所質(zhì)量控制中存在的問題

當前我國會計師事務(wù)所質(zhì)量控制中主要存在著質(zhì)量控制制度不夠完善，較為注重經(jīng)濟效益而忽視審計質(zhì)量，業(yè)務(wù)培訓(xùn)活動較為匱乏等方面的問題。

1.質(zhì)量控制制度不夠完善

很多會計師事務(wù)所在執(zhí)業(yè)的過程當中，沒有按照中國注冊會計師審核制度對相關(guān)內(nèi)容進行規(guī)范化管理，質(zhì)量控制制度執(zhí)行隨意性較大，業(yè)務(wù)較為集中的時候，現(xiàn)場審計人員則時常會出現(xiàn)應(yīng)付了事的情況，直接影響著審計報告的總體質(zhì)量。

2.較為注重經(jīng)濟效益而忽視審計質(zhì)量

一些會計師事務(wù)所為了節(jié)省成本，招收一些剛畢業(yè)的大學(xué)生從事審計業(yè)務(wù)，剛畢業(yè)的大學(xué)生直接參與審計活動，會出現(xiàn)漏洞、數(shù)據(jù)缺失等問題。片面追求經(jīng)濟效益而忽視審計質(zhì)量的情況，也會影響執(zhí)業(yè)的質(zhì)量。

3.業(yè)務(wù)培訓(xùn)活動較為匱乏

業(yè)務(wù)培訓(xùn)活動是提升會計師事務(wù)所人員綜合素質(zhì)的重要方式，但是當前很多會計師事務(wù)所忽視了對審計人員進行業(yè)務(wù)培訓(xùn)的重要性。審計人員沒有結(jié)合時展的特點，不斷完善和提升自身水平，審計人員自身能力難以發(fā)現(xiàn)真正存在的問題。

二、會計師事務(wù)所質(zhì)量控制模式

當前時代背景下，會計師事務(wù)所質(zhì)量控制模式可以通過完善質(zhì)量控制制度，嚴格執(zhí)行業(yè)務(wù)過程；轉(zhuǎn)變職能，強化行業(yè)自律體系以及加強培訓(xùn)指導(dǎo)，提升審計人員綜合素質(zhì)等方式構(gòu)建。會計師事務(wù)所需要根據(jù)執(zhí)業(yè)準則的規(guī)定制定完善的質(zhì)量控制制度，關(guān)注質(zhì)量控制的方式和具體實施流程，并制定相應(yīng)的監(jiān)督制度。

1.完善質(zhì)量控制制度，嚴格執(zhí)行業(yè)務(wù)過程

很多人錯誤的理解質(zhì)量控制就是復(fù)核，其實質(zhì)量控制不僅僅指復(fù)核，復(fù)核只是質(zhì)量控制的一個重要組成部分。目前《中國注冊會計師執(zhí)業(yè)準則》中有關(guān)質(zhì)量控制的準則有兩個：《第1121號-對財務(wù)報表審計實施的質(zhì)量控制》 、《第5101號-會計師事務(wù)所對執(zhí)行財務(wù)報表審計和審閱、其他鑒證業(yè)務(wù)和相關(guān)服務(wù)業(yè)務(wù)實施的質(zhì)量控制》 。其中第1121號是針對財務(wù)報表審計在項目組層面的質(zhì)量控制準則。會計師事務(wù)所進行財務(wù)報表審計時，每個項目組都要全面開展質(zhì)量控制，質(zhì)量控制的內(nèi)容包括：

（1）項目合伙人履行對每項審計業(yè)務(wù)的總體質(zhì)量承擔(dān)責(zé)任。

（2）要求全部執(zhí)業(yè)人員都應(yīng)遵循職業(yè)道德的基本原則。即：誠信、獨立性、客觀和公正、專業(yè)勝任能力和應(yīng)有的關(guān)注、保密、良好的職業(yè)行為。

（3）謹慎選擇客戶和規(guī)范審計業(yè)務(wù)的接受與保持。

（4）組織、委派合適的審計項目組。

（5）在業(yè)務(wù)執(zhí)業(yè)的全過程進行質(zhì)量控制，包括：指導(dǎo)、監(jiān)督與執(zhí)行、復(fù)核、利用專業(yè)人員、咨詢、獨立于項目組的復(fù)核。

（6）對執(zhí)業(yè)過程要有監(jiān)控，要編制規(guī)范的工作底稿。

第5101號是針對事務(wù)所層面所有審計業(yè)務(wù)的質(zhì)量控制準則。它的核心要素：

（1）會計師事務(wù)所的領(lǐng)導(dǎo)層對業(yè)務(wù)質(zhì)量承擔(dān)領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任。要培養(yǎng)重視業(yè)務(wù)質(zhì)量的內(nèi)部文化。

（2）在事務(wù)所層面強調(diào)職業(yè)道德的要求

（3）人力資源的完善、審計人員綜合素質(zhì)的提升是業(yè)務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)。

（4）業(yè)務(wù)執(zhí)行過程中的質(zhì)量控制以及審計業(yè)務(wù)工作底稿重要性。（5）對質(zhì)量控制制度執(zhí)行情況要有完整、全面的監(jiān)控記錄。2.轉(zhuǎn)變職能，強化行業(yè)自律體系

注會協(xié)會需要結(jié)合注冊會計師行業(yè)的實際發(fā)展需要，進行適當?shù)囊龑?dǎo)，構(gòu)建良好的市場競爭環(huán)境。協(xié)會可以在深入研究注冊會計師執(zhí)業(yè)規(guī)范體系的基礎(chǔ)上，不斷完善會計師審核執(zhí)業(yè)準則以及質(zhì)量控制方式，強化對準則實施情況的監(jiān)督檢查，嚴格規(guī)范每一位執(zhí)業(yè)人員的行為。同時，還需要構(gòu)建完善的行業(yè)自律管理組織框架，通過層層監(jiān)督、層層管理的方式，保證會計師事務(wù)所質(zhì)量控制的效果。

3.加強培訓(xùn)指導(dǎo)，提升審計人員綜合素質(zhì)

審計人員自身的職業(yè)能力會對會計師事務(wù)所質(zhì)量控制的效果產(chǎn)生較大的影響，所以加強對審計人員的培訓(xùn)指導(dǎo)十分必要。會計師事務(wù)所可以結(jié)合自身的實際活動開展情況，安排培訓(xùn)活動，使審計人員既能夠保證審計的質(zhì)量，也能夠具有足夠的時間來學(xué)習(xí)，提升自身的綜合素質(zhì)。

審計人員自身也需要不斷的學(xué)習(xí)，認識深入學(xué)習(xí)的重要性。在執(zhí)業(yè)的過程當中，應(yīng)用堅持著謹慎的態(tài)度，保持自身的職業(yè)操守，對會計交易中的資料、報表等等均保持著懷疑的態(tài)度認真審核，最大限度的排除風(fēng)險。

三、結(jié)束語

會計師事務(wù)所需要結(jié)合時展的特點進行適當創(chuàng)新，完善質(zhì)量控制模式，通過完善質(zhì)量控制制度，嚴格執(zhí)行業(yè)務(wù)過程；轉(zhuǎn)變職能，強化行業(yè)自律體系以及加強培訓(xùn)指導(dǎo)，提升審計人員綜合素質(zhì)等方式，解決當前會計師事務(wù)所質(zhì)量控制中制度不夠完善，較為注重經(jīng)濟效益而忽視審計質(zhì)量，業(yè)務(wù)培訓(xùn)活動較為匱乏等方面存在的問題，構(gòu)建完善的會計師事務(wù)所質(zhì)量控制模式。

參考文獻：

[1]葉陳剛，駱瓊芳.中小型會計師事務(wù)所審計質(zhì)量控制機制構(gòu)建――以京華ZYD會計師事務(wù)所為例[J].財會月刊，2012，14：63-67.

篇10

關(guān)鍵詞：USB；GSM；遙測遙控；TC35i

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：B

文章編號：1004-373X(2008)10-052-02オ

GSM Module Design Based on USB Control

JIA Zhicheng，LI Mingli，WANG Peng，LI Qi

(Information Engineering College,Hebei University of Technology,Tianjin,300401,China)オ

Abstract：According to the current popular USB technology and mature GSM network,an improved telemetry control method is tested and realized,by using USB to solve RS 232′s speed limit and inconvenient connect shortcomings.Using GSM Short Message Service to expand the telemetry remote control system′s coverage and to lower the EC remote telemetry network costs,and so on.Having significant improvements in the performance of traditional remote telemetry,the method will have broad applied prospects.

Keywords：USB;GSM;remote measure and control;TC35i

作為應(yīng)用技術(shù)的遙測遙控系統(tǒng)，其是隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防軍事技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的。近幾十年來，由于各種衛(wèi)星、宇宙飛船和深空探測器的發(fā)射和應(yīng)用，以及生產(chǎn)和管理自動化的不斷擴大和深入，加上計算機和電子枝術(shù)的快速進展，已經(jīng)使遙測遙控技術(shù)進入了一個更加嶄新的階段[1]。

本系統(tǒng)主要是利用賽普拉斯的芯片Cy7c68013控制西門子公司的GSM模塊TC35i收發(fā)短信，以實現(xiàn)遙測遙控的目的。

1 USB接口芯片

計算機已經(jīng)應(yīng)用在各個領(lǐng)域，各式各樣的設(shè)備都可以與計算機聯(lián)機，現(xiàn)在最簡單的自動化聯(lián)機方式就是使用USB口通信。其硬件操作簡單，功能易于擴展，成為計算機與無線調(diào)制解調(diào)器或其他設(shè)備相連的管道，使計算機可以通過USB口高速控制通信模塊等設(shè)備，從而為高速控制的發(fā)展提供了一個便利的條件。

最常用的接口芯片有Philips公司的PDIUSBD11，11A與12系列，National Semiconductor公司推出的USBN9602/3/4以及NetChip公司的NET2888與NET2890三大類。如果選定了接口芯片的話，還要選擇微控制器，導(dǎo)致了其連接和升級受到了很大的限制，并且這樣做也不是最簡單的方式，最簡單的方法是使用帶USB接口的微控制器，最常用的有：Cypress：M8系列與EZ-USB系列，Atmel：AT43USB321，Microchip：PIC16C745/65，ScanLogic：SL16-USB等。EZ-USB FXTM系列比其他的芯片提供了更先進的架構(gòu)雛形，其中包含增強版的8051核心，4 kB或8 kB RAM，以及智能型的USB核心程序。在維持8051軟件的兼容下，這個增強型的8051核心提供了比標準8051還要快上5倍的執(zhí)行成效。還具有內(nèi)建的RAM，能夠從PC主機中下載固定的程序代碼。所以本系統(tǒng)選用其中的一款Cy7c68013，該芯片是一個以“軟件”為主的架構(gòu)。其中的805l程序代碼與數(shù)據(jù)存放在內(nèi)部的RAM中，且主機可通過USB總線將程序代碼與數(shù)據(jù)加載。使用EZ-USB FX芯片來開發(fā)設(shè)備，無須使用ROM，EPROM或FLASH內(nèi)存，既可縮短產(chǎn)品上市時間，也能很輕易地更新固件。為了提供軟件特性，EZ-USB FX芯片能自動以“無固件”USB設(shè)備來加以設(shè)備列舉，這樣USB接口能夠自己用來加載8051程序代碼與描述符表。芯片架構(gòu)如圖1所示。

該芯片提供了一個串行接口引擎(SIE),負責(zé)完成大部分USB 2.0協(xié)議的處理工作,從而大大減輕了USB協(xié)議處理的工作量,解放其集成的8051 CPU，使其可以有效控制短信收發(fā)模塊TC35i。

2 GSM模塊TC35i

GSM(Global System for Mobile Communication)系統(tǒng)是目前基于時分多址技術(shù)的移動通訊體制中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)。其中短信息業(yè)務(wù)SMS(Short Message Service)實現(xiàn)簡單，具有通信成本低、性能好、抗干擾能力強、通話質(zhì)量高、頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、業(yè)務(wù)種類多、保密國際自動漫游等優(yōu)點，他利用信令信道傳輸，不用撥號建立連接，直接把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短消息服務(wù)中心，由短消息服務(wù)中心再發(fā)給最終的信宿，動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已得到越來越多的系統(tǒng)運營商和系統(tǒng)開發(fā)商的重視,以移動網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)無線傳輸接收網(wǎng)絡(luò),以短信作為數(shù)據(jù)無線傳輸工具,可以開發(fā)出多種前景極其樂觀的各類應(yīng)用[2]。

TC35i主要特性與技術(shù)指標包括以下幾點：頻段為雙頻GSM 900 MHz和GSM 1 800 MHz (phase 2/2+)；支持數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真；高集成度(54.5 mm×36 mm×3.6 mm)；質(zhì)量為9 g；電源電壓為單一電壓3.3~4.8 V；可選波特率300 b/s~115 kb/s，動波特率4.8~115 kb/s；電流消耗：休眠狀態(tài)為3.5 mA，空閑狀態(tài)為25 mA，發(fā)射狀態(tài)為300 mA(平均)，2.5 A峰值；溫度范圍：正常操作為-20~ +55 ℃，存放為-30~+85 ℃；SIM電壓為3 V/1.8 V。

TC35i有40個引腳，通過一個ZIF(Zero InsertionForce，零阻力插座)連接器引出。這40個引腳可以劃分為5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入/輸出、SIM卡、音頻接口和控制。第1~14 腳為電源部分：第1~5腳為電源電壓輸入端Vbatt+，第6~10腳為電源地GND，第11，12腳為充電引腳，第13腳為對外輸出電壓(共外電路使用)，第14腳為ACCUTEMP接負溫度系數(shù)的熱敏電阻。第24~29腳為SIM卡引腳，分別為CCIN，CCRST，CCIO，CCCLK，CCVCC 和CCGND。第33~40腳為語音接口，用來接電話手柄。第15，30，31和32腳為控制部分：第15腳為點火線IGT(Ignition)， 當TC35i通電后必須給IGT 一個大于100 ms低電平，模塊才啟動；第30腳為RTC backup，第31腳為Power down，第32腳為SYNC。第16~23為數(shù)據(jù)輸入/輸出，分別為DSR0，RING0，RxD0，TxD0，CTS0，RTS0，DTR0 和DCD0。TC35i的數(shù)據(jù)輸入/輸出接口實際上是一個串行異步收發(fā)器，他有固定的參數(shù)：8位數(shù)據(jù)位和1位停止位，無校驗位，波特率在300 b/s~115 kb/s之間可選，硬件握手信號用RTS0/CTS0，軟件流量控制用XON/XOFF，CMOS電平，支持標準的AT命令集。

3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計

系統(tǒng)控制的硬件電路圖如圖2所示，包括電源部分，最小系統(tǒng)和控制部分。

電源部分包括外電路供電和USB總線供電，通過跳線設(shè)置。當然要修改固件程序相應(yīng)的描述符，該電路有兩個電源指示燈，5 V和3.3 V電源指示，5 V來自于總線或外電路，經(jīng)LD1117CS8-3.3整壓成3.3 V，利用CY7C68013的一個串口作為與TC35i的接口，即圖2中的J2，有2個數(shù)據(jù)指示燈，指示與TC35i通信的過程。

4 軟件設(shè)計

4.1 固件程序

固件程序包含2部分：協(xié)議處理部分主要完成和識別USB協(xié)議和上位機傳輸?shù)拿?；功能處理部分主要完成短信模塊的控制，包括網(wǎng)絡(luò)登陸，讀取SIM卡上的電話號碼，發(fā)送和接收短信等。程序流程圖如圖3所示：

4.2 驅(qū)動程序

USB需要通用驅(qū)動和下載固件驅(qū)動2個程序。通用驅(qū)動用于完成外設(shè)與用戶程序的通信,可使用Cypress公司開發(fā)包所提供的已經(jīng)編好的通用驅(qū)動程序ezusb.sys，一般不需要重新編寫;下載固件驅(qū)動則負責(zé)在外設(shè)連接USB總線后把特定的固件程序下載到CY7C68013A 的RAM 中使CPU 重啟,同時模擬斷開與USB總線的連接,以完成對外設(shè)的重新設(shè)置,使主機能夠根據(jù)新的設(shè)置來安裝通用驅(qū)動程序,重新列舉外設(shè)為一個新的USB設(shè)備。他可以由Cypress公司已經(jīng)編好的驅(qū)動部分和固件程序由DDK編譯后生成。

本系統(tǒng)利用CY7C68013的控制端點、塊傳輸端點和中斷傳輸端點，分別完成協(xié)議處理，短信內(nèi)容的讀取和寫入和下位機有數(shù)據(jù)傳給上位機的指示。

4.3 應(yīng)用程序

本系統(tǒng)開發(fā)使用Windows XP作為開發(fā)平臺,以VC+ + 6.0和SDK作為開發(fā)工具,設(shè)計中考慮到工程要求,主要兼顧了以下功能：短信收發(fā)、TC35i的模塊設(shè)置、短信內(nèi)容的分析處理和命令發(fā)出等。

5 結(jié) 語

基于USB的短信收發(fā)模塊的設(shè)計，綜合了計算機強大的處理能力、USB的便利性和當前移動網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，將在遙測遙控系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，利用移動網(wǎng)絡(luò)的其他功能也將能開發(fā)出其他的產(chǎn)品，對創(chuàng)建和諧社會有巨大的潛力和實際意義。

參 考 文 獻

［1］吳小濤,鄭鵬，尤春艷，等.一種基于移動通信網(wǎng)的信息安全傳輸方案\[J\].現(xiàn)代電子技術(shù),2006,29(11):61-63,66.

［2］陸應(yīng)平,王榮湘.實時網(wǎng)絡(luò)通信在分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的實現(xiàn)［J］.湖南大學(xué)學(xué)報,1996(3):123-128.

［3］Universal Serial Bus Revision 2.0 specification［Z］.,2007.

作者簡介 賈志成 男，1957年出生，黑龍江訥河人，教授，碩導(dǎo)，中國電子學(xué)會高級會員。研究方向是最佳信號設(shè)計與擴頻編碼理論、多載波傳輸與擴頻通信技術(shù)等。

李明利 男，1983年出生，滿族，河北承德人,研究生。研究方向為通信與測控技術(shù)。