無線通信技能的設(shè)計與實行范文

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系統(tǒng)設(shè)計方案

因為嵌入式系統(tǒng)具有內(nèi)核小、系統(tǒng)精簡、專用性強的特點，所以通常需要專門的開發(fā)工具和運行環(huán)境。系統(tǒng)總體可以分為三個部分，分別是車載系統(tǒng)、嵌入式部分、后臺部分。車載系統(tǒng)主要起到接收車內(nèi)信息的作用，一般是通過發(fā)送天線的方式放出。嵌入式部分主要包括ARM芯片、接收天線、GPRS/CDMA模塊、FLASH存儲芯片。這個部分是系統(tǒng)實現(xiàn)的核心部分，比較關(guān)鍵，加之車載系統(tǒng)的環(huán)境相對復(fù)雜，所以車載信息是以地面設(shè)備的方式發(fā)送出來。后臺部分則是包括后臺服務(wù)器和Internet接入模塊兩個方面。

實施過程：將車載系統(tǒng)部分置于車上，道路和城市的關(guān)鍵節(jié)點處則需要置入嵌入式系統(tǒng)的硬件，這樣一來就可以通過穩(wěn)壓電路而讓整個網(wǎng)路的關(guān)鍵節(jié)點都能獲取信息。后臺部分需要置入在城市的監(jiān)控中心，方便獲取整個路網(wǎng)信息，通過充分利用Internet和GPRS網(wǎng)絡(luò)的功能，讓3G和4G實現(xiàn)無縫升級。

系統(tǒng)硬件與軟件部分設(shè)計

1系統(tǒng)硬件

ARM芯片中ARM7內(nèi)核、ARM9內(nèi)核等為主流，其中由于ARM7內(nèi)核擁有價格低廉、性價比高的優(yōu)勢而長期占據(jù)著壟斷的地位。Flash存儲芯片則具有低功耗、高密度、非易失性、可重復(fù)編程等方面的缺點，NORFlash尺寸是NANDFlash尺寸的八倍，相對而言NANDFlash更適合于大容量數(shù)據(jù)存儲的嵌入式系統(tǒng)。

根據(jù)上面所考慮的因素，本設(shè)計最終選用的是嵌入式系統(tǒng)是ARM7架構(gòu)、LPC2220FBD芯片和16MNANDFlash存儲器芯片K9F2808U0C存儲介質(zhì)為核心的架構(gòu)。GSM設(shè)備采用內(nèi)置SIM300的工業(yè)級GPRSModem。該產(chǎn)品內(nèi)置有TCP／IP協(xié)議，對用戶來說IP數(shù)據(jù)包的傳輸是透明的，對接口的設(shè)計進行了簡化。而通信接口采用的是標準化的RS232接口，可以通過運用AT命令的方式來發(fā)起語音呼叫或是發(fā)送短信等功能。

2系統(tǒng)軟件

可以說要保證嵌入式系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，最關(guān)鍵的一點在于系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)。關(guān)于降低系統(tǒng)功耗這一點，嵌入式系統(tǒng)可以通過采用自動進入睡眠狀態(tài)的方式來實現(xiàn)。而針對傳輸速度上的瓶頸問題，系統(tǒng)則是采用了分類法的方式進行解決。讓所有的信息根據(jù)序號分配，通過實時、固定信息、可滯后信息的三種標準來講信息劃分為三個等級，其中值得注意的是傳感、GPS的實時數(shù)據(jù)等相關(guān)的發(fā)送等級必須置于最高的位置，而圖像和GIS等相關(guān)信息則在發(fā)送等級中置于較低的位置，接著在位置信息和車輛信息都完成傳輸工作后，最后再發(fā)送一些相對來說并不十分需要的信息。

取指令、譯碼、執(zhí)行是ARM7的指令執(zhí)行為的三個階段。通常正常操作情況下，在執(zhí)行一條指令的時候，后續(xù)的一個指令進行譯碼，而第三條指令則從存儲器重選取指令。

流程分別是總初始化、端口的連接中斷子程序、圖片數(shù)據(jù)寫入RAM、RAM寫入FLASH、發(fā)送準備是讓232收到connect_OK、232發(fā)送數(shù)據(jù)、清空FLASH。當這一系列的在讀流程完成以后，LPC2220將K9F2808C中的數(shù)據(jù)分別送入SIM模塊的RS232串口，這樣就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送。

總結(jié)與展望

本文提出了是一種嵌入式的無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的設(shè)計方案，該方案具有數(shù)據(jù)穩(wěn)定、傳輸量大等方面的優(yōu)勢，對實現(xiàn)車載系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)通訊起到了可實施性的作用。而設(shè)計中采用了兩個串口的通訊方式，一個串口與GPRS模塊進行通訊，另一個則是與無線接收模塊進行通訊，之后再將數(shù)據(jù)存于NANDFLASH中。因為采用這種方式使得其擁有數(shù)據(jù)存儲時間長的優(yōu)勢，而且在實際的使用過程中數(shù)據(jù)的傳輸速度也得到了驗證，這種數(shù)據(jù)通信方案還可以適用于城市道路系統(tǒng)的信息采集與傳輸?shù)确矫妗?/p>

嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用可以從軍用和民用兩方面來看，就軍用嵌入式系統(tǒng)而言，其在實時性、小型化與規(guī)模化上發(fā)展到了一個嶄新的階段；而就民用方面來說，嵌入式系統(tǒng)的運用相當廣泛，幾乎遍布與現(xiàn)代生活的每一個方面，而嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品主要集中在通信產(chǎn)品、信息家電、工業(yè)控制器、掌上電腦等領(lǐng)域。在不久的將來基于嵌入式的無線通信技術(shù)的市場也會變得越來越廣闊。

作者：曹長瑞單位：安徽師范大學