嵌入式ARM9系統在無(wú)線(xiàn)發(fā)射臺智能化監控系統中的應用

　　1．概述

　　廣西廣播電視信息網(wǎng)絡(luò )股份有限公司按照“有人留守，無(wú)人值班”的設計思路開(kāi)發(fā)了一套無(wú)線(xiàn)發(fā)射臺遠程網(wǎng)絡(luò )監控管理系統，對廣西1 6座邊遠廣播電視無(wú)線(xiàn)發(fā)射臺進(jìn)行遠程集中監控管理。原監控系統采用下位機和上位機監控的模式，下位機采用以8位單片機為處理核心的單片機系統，這種系統具有集成度低外圍擴展電路多、系統主頻低、實(shí)時(shí)響應性慢的缺點(diǎn)，同時(shí)單片機與計算機交互需要許多專(zhuān)用的軟硬件，不同廠(chǎng)家的發(fā)射機甚至同一廠(chǎng)家的不同類(lèi)別、不同功率等級的發(fā)射機對應不同程序，使系統備件增加，而且在需要更新升級的時(shí)候只能奔赴發(fā)射臺現場(chǎng)，這對于有著(zhù)程序多樣性的各類(lèi)發(fā)射機采集控制器來(lái)說(shuō)顯得十分繁瑣，給維護管理帶來(lái)極大的不便。隨著(zhù)大規模集成電路和嵌入式技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制領(lǐng)域向高集成、高速度、快速響應、易維護管理等方向發(fā)展。正因為如此 ARM9以其高集成的軟硬件系統和良好的可移植性及性?xún)r(jià)比走進(jìn)了工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，我們將嵌入式ARM9系統很好地運用于無(wú)線(xiàn)發(fā)射臺尤其是高山臺智能化監控系統中，不僅進(jìn)～步提高了發(fā)射臺發(fā)射機控制系統的精度和穩定性，也解決了程序更新難的問(wèn)題。在更新程序或備份設備更換、新增設備燒寫(xiě)的時(shí)候只需將該設備插上網(wǎng)線(xiàn)連入監控系統內部局域網(wǎng)，就可以在局域網(wǎng)的任何一地對其進(jìn)行燒寫(xiě)、更新軟件。系統改進(jìn)后下位機、上位機以及采集控制器的維護與升級都變成了極其方便和簡(jiǎn)單，進(jìn)一步減少了發(fā)射臺管理和運行維護成本。

　　2．系統構成

　　ARM (ADVANCED R I S C Machines)，原意為公司名稱(chēng)，現泛指一類(lèi)微處理器，一種技術(shù)，指采用ARM技術(shù)知識產(chǎn)權（IP）核的微處理器。它是一種先進(jìn)的精簡(jiǎn)指令系統微處理器，具有性能高、成本低和能耗省的特點(diǎn)。支持多任務(wù)操作系統，就是說(shuō)在一塊ARM芯片上可以移植一套完整的操作系統，能夠完成類(lèi)似個(gè)人計算機操作系統所能完成的基本功能，其內核CPU采用AT91SAM9260的ARM芯片，該模塊出廠(chǎng)時(shí)已由廠(chǎng)家預裝了正版WinCE5．0實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統以及相關(guān)底層外圍驅動(dòng)，這樣在開(kāi)發(fā)基于該模塊的應用程序時(shí)，不用深入了解處理器芯片的內部結構、寄存器、總線(xiàn)等，而只需借助廠(chǎng)家提供的API庫函數就能完成相關(guān)功能，大大節省了軟件的開(kāi)發(fā)周期。我們通過(guò)外圍電路設計了模擬的A／D轉換電路、開(kāi)關(guān)量輸入輸出和四個(gè)串13，四個(gè)串口都可以通過(guò)跳線(xiàn)選擇RS232、 RS485和RS422方式進(jìn)行現場(chǎng)通訊。

　　Windows CE具有模塊化、結構化和基于Win32應用程序接13和與處理器無(wú)關(guān)等特點(diǎn)，其操作界面雖來(lái)源于Windows 95／98，但Windows CE是基于WlN32 API重新開(kāi)發(fā)、新型的信息設備的平臺，是一個(gè)用于各種通訊、娛樂(lè )和移動(dòng)式計算設備的操作系統平臺。WinCE5．0在2004年5月份推出，微軟宣布WinCE5．0擴大開(kāi)放程序源代碼，開(kāi)放了250萬(wàn)行源代碼程序作為*估套件，它除了1 00％兼容于Windows CE外，還強化許多功能。ARM芯片及外圍電路結構圖如圖1。

　　基于A(yíng)RM9的EM9260系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工具就是著(zhù)名嵌入式開(kāi)發(fā)工具EVC，一款類(lèi)似VC開(kāi)發(fā)環(huán)境的專(zhuān)業(yè)嵌入式開(kāi)發(fā)軟件，其編程風(fēng)格幾近相同于VC編程，當開(kāi)發(fā)在線(xiàn)調試時(shí)只需借助一根網(wǎng)線(xiàn)連接到目標設備即可，這點(diǎn)不同于單片機設備調試，需要取下處理器芯片并借助仿真器才能調試，顯得非常方便。整個(gè)系統具有程序移植比較方便、程序類(lèi)型庫管理維護簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

　　3．1程序移植

　　在軟件開(kāi)發(fā)完成后，需要對程序進(jìn)行移植，也就是類(lèi)似我們單片機設備的芯片程序第一次燒寫(xiě)工作。進(jìn)行程序移植，實(shí)際上也就是一個(gè)文件拷貝過(guò)程，一共需要拷貝或者存儲至少6個(gè)文件，它們是userinfo．txt、dbginfo．1xt、Onboot．ini、ComNet．ini、 Onboot．exe、ComNet．exe。其中CornNet．exe為設備正常工作的應用程序可執行文件，它可以為任意名稱(chēng)，但是對應．Ini后綴的名稱(chēng)也要跟它一致，另~l,Onboot．ini內部[run]鍵值下的對應名稱(chēng)必須也要和它一致。當設備上電進(jìn)入操作系統以后，系統根目錄下有一個(gè)文件名為“Nandflash”的文件夾，這就是所有以上6個(gè)文件需要存放的地方，它為系統的flash disk，設備掉電時(shí)只有存放在該文件內部的文件不會(huì )丟失，存放到其他位置的文件都將丟失(見(jiàn)圖2)。