網(wǎng)絡表系統(tǒng)中數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)發(fā)器的研究與實現(xiàn).pdf

1、在抄表系統(tǒng)中，嵌入式系統(tǒng)的引入及其應用已經(jīng)成了一個新的發(fā)展熱點問題。而嵌入式操作系統(tǒng)的應用是近年來嵌入式系統(tǒng)向高端發(fā)展的趨勢。嵌入式操作系統(tǒng)負責嵌入式系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度和控制協(xié)調(diào)等工作，能夠通過裝卸模塊進行功能配置，體現(xiàn)所在系統(tǒng)的特征。燃氣網(wǎng)絡表系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)發(fā)器是基于μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統(tǒng)研發(fā)的，其具體架構是基于ARM7，在ARM芯片上運行μC/OS-Ⅱ的系統(tǒng)架構，既提高了系統(tǒng)的運行速度，又提高了系統(tǒng)運行

2、的可靠性，并且片上資源豐富，性價比高，可靠性好。數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)發(fā)器先通過RS—485總線將用戶燃氣表的相關信息收集，然后通過GPRS網(wǎng)絡將燃氣表相關信息送給服務器，以實現(xiàn)遠程自動無線抄表功能。 本文在對數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)發(fā)器研究與實現(xiàn)的過程中主要做了以下工作： 1）完成數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)發(fā)器總體設計，包括對基于ARM7芯片LPC2114作為主控制器及其相關外圍電路的硬件設計，把實時、多任務的嵌入式μC/OS—Ⅱ操作系統(tǒng)移植到LPC2114上

3、，構成后續(xù)開發(fā)的軟件平臺。 2）通過對各種串口通信方式的優(yōu)缺點的比較，最終選擇了RS—485作為終端網(wǎng)絡通信，并在此基礎上設計了數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)發(fā)器與燃氣表具的通信命令幀，具體編寫了數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)發(fā)器通過RS—485與燃氣表具通信的驅(qū)動程序。 3）針對GPRS無線通信的優(yōu)點，本文在研究了GPRS的工作原理的基礎上，設計了與服務器無線通信的通信命令幀。針對GPRS無線通信的容易掉線的缺點，通過向服務器發(fā)送心跳包幀來保持GPRS的實時

4、在線。在編寫通信接口驅(qū)動程序時，由于采用查詢的方式，容易出現(xiàn)掉幀和響應時間慢的現(xiàn)象，所以本文都采用中斷的方式來實現(xiàn)，有效地解決了上述現(xiàn)象，從而保證了通信的穩(wěn)定。 4）對于從燃氣表具抄上的數(shù)據(jù)存儲的安全性，本文考慮了各種因素，最終選擇把數(shù)據(jù)存儲在E2PROM，并對I2C總線通信的各種模式進行了研究與實驗。編寫了針對本文用到的E2PROM的驅(qū)動。 本文研究的數(shù)據(jù)收集轉(zhuǎn)發(fā)器通過了RS—485通信、GPRS通信的實時性、可靠性等