電梯緩沖器復位時(shí)間測試儀的設計

　　2．2 數據采集方案

　　下位機是一個(gè)基于高性能AVR單片機的超聲波測距系統，具有溫度校正和軟件補償，承擔現場(chǎng)緩沖器恢復狀態(tài)的實(shí)時(shí)數據檢測采集，并按照一定的協(xié)議打包成數據包通過(guò)串口傳給上位機。測量最小距離4cm，最大距離500cm，分辨率為1cm。圖2為數據采集的硬件框圖：

　　3 系統軟件部分：

　　Windows CE主要分為四個(gè)模塊，如圖所示，這四個(gè)模塊提供最重要的操作系統功能：內核，對象存儲模塊，網(wǎng)絡(luò )與通訊模塊和GWES模塊。

　　Windows CE還包含其它可選模塊，支持如管理可安裝設備驅動(dòng)程序和支持COM的任務(wù)，圖3為系統結構圖：

　　3．1 定制操作系統

　　為了把Windows CE移植到特定的目標平臺上，微軟提供了一套完整的開(kāi)發(fā)工具Platform Builder。該工具以對象庫格式提供給操作系統，以便開(kāi)發(fā)人員可以將其作為特定操作系統平臺的組件。

　　首先，選擇造作系統的基本配置，并且為特定的平臺選擇相應的微處理器和板級支持包BSP(Board Suppor Packet)。本測試儀采用S3C2410處理器，因此我們改造了微軟提供的基于S3C2410的BSP，自定義了符合我們要求的BSP。

　　其次，制定平臺，在此階段可開(kāi)發(fā)設備驅動(dòng)，適當地裁剪、添加組件。然后，封裝所需的各功能模塊，編譯生成OS鏡像文件。接著(zhù)，把鏡像文件下載到目標設備，進(jìn)行調試。在此階段，我們主要進(jìn)行了串口和觸摸屏程序系統相關(guān)組件的添加和裁剪，編譯生成符合我們測試儀硬件要求的OS鏡像。

　　最后，導出定制操作系統的SDK(Soltware Development Kit)軟件開(kāi)發(fā)工具包，安裝到EVC中，便可以進(jìn)行基于我們定制的測試儀硬件平臺的應用程序開(kāi)發(fā)。如圖4所示為操作系統移植流程圖：

　　3．2 應用軟件開(kāi)發(fā)

　　操作系統的主要任務(wù)是為了管理所有硬件資源，并且提供應用軟件一個(gè)合適的操作環(huán)境。將Windows CE操作系統移植到ARM平臺上以后，下一步工作就是進(jìn)行應用軟件的開(kāi)發(fā)。本系統的上位機軟件主要在EVC的環(huán)境下開(kāi)發(fā)完成，使用C語(yǔ)言為主要編程語(yǔ)言。主函數主要包含以下幾個(gè)模塊：用戶(hù)界面模塊、上下位機串口通訊模塊、算法分析處理模塊。

　　3．2．1 串口通訊協(xié)議說(shuō)明

　　模塊串口波特率9600，無(wú)奇偶效驗，一位停止位?？刂泼钔ㄟ^(guò)一致的幀結構通訊，幀長(cháng)度4字節：命令+數據0+數據1+校驗和。效驗和=命令+數據0+數據1的相加和的低8位。系統通過(guò)上位機串口直接對下位機模塊進(jìn)行操作。上位機向下位機發(fā)送啟動(dòng)16位距離讀取命令：Ox22+度數+NC+SUM。當測量完畢時(shí)，這時(shí)返回的數據是：Ox22+距離高+距離低+SUM；當測量無(wú)效時(shí)返回的距離高位和低位數據都是Oxff。(注：NC代表任意數據，SUM代表效驗和)串行端口在Windows CE下屬于流接口設備，是串行設備接口常規I／O驅動(dòng)程序的調用與通信相關(guān)的具體函數的結合。串行設備被視為用于打開(kāi)、關(guān)閉和讀寫(xiě)串行端口的常規的可安裝的流設備。Windows CE的串口函數和Windows的串口函數基本相同，但有幾點(diǎn)值得注意：Windows CE只支持Unicode字符集，在編程時(shí)必須特別注意； Windows CE不支持重疊的I／O操作。在所有的流設備驅動(dòng)程序中，均使用CreateFile來(lái)打開(kāi)串行端口設備，如果這個(gè)端口不存在，CreateFile返回ERROR_FILE_NOT_FOUND。因此，用戶(hù)指定的端口必須是存在并且可用的，而且要遵循Windows CE流接口設備驅動(dòng)程序的命名規則，即COM后接要打開(kāi)的端口號再緊跟一個(gè)冒號。