控制模块范文
时间：2023-04-12 15:24:16
导语：如何才能写好一篇控制模块，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
在以单片机为核心控制器的智能MCB控制模块的设计中，信号采样电路实现的功能是通过电压、电流传感器将一次侧的大电压、大电流信号转换为二次侧的小电压、小电流信号，经信号调理电路调理后送至单片机的A/D转换器，将模拟量信号转换为单片机能够识别的数字量信号并送入单片机内［7-9］。单片机依据事先编写好的程序进行分析、处理，并做出相应的判断。因此，采样电路的采样精度高低决定着智能MCB控制单元能否完成各项功能，并直接影响到测量及保护的精度，甚至关系到MCB操作的准确性。1．1互感器的选择考虑到智能MCB体积和尺寸的限制，传统的电压、电流互感器显然不能满足设计的要求。随着电子技术的迅速发展，目前小型互感器技术已经相对比较成熟，且在很多测量系统、仪器仪表系统都有着较为广泛的应用。在MCB的工作线路中，电压变化范围并不是很大，因此电压互感器选用性价比较高的LCTV51CF－220V/0～7．07V小型互感器。电流互感器的选用是智能MCB设计中的一大难题。线路发生短路故障时，线路中的短路电流可能达到几十安甚至上千安。若想精确地测量这么宽范围的电流，只由一个普通的空心电流互感器是很难完成的，又考虑到MCB尺寸体积的限制，就更加难以实现。考虑到MCB一般工作在线路的终端，很多都是家庭使用，当额定电流为几十安的MCB通过上百安的电流，甚至更大的电流时，一定是线路中发生了较严重的短路故障。在这种情况下，就无需经过采样、单片机判断、发出动作信号等一系列流程，应该由独立的模拟脱扣电路立即切断电路。本设计中选用了测量范围相对较宽的霍尔电流传感器。1．2信号调理电路的设计信号调理电路是将来自传感器的模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、显示读出和其他目的的数字信号［10-11］。信号调理电路技术包括信号的放大、衰减、隔离、滤波等［12］。本设计中的滤波电路是由单个运放构成的压控电压源二阶带通滤波电路，如图2所示。为了较彻底地滤去杂波，本设计中用了两个压控电压源二阶带通滤波电路。经过滤波的信号还不能直接作为单片机的采样信号，因为单片机只能识别0～5V的电压信号，而经过滤波之后的信号为正弦信号，负半周信号不能被单片机识别。从图2可以看到，在滤波之后有一个电压抬升的电路，其作用就是将正弦的信号抬升，使其变成0～5V内的正弦直流信号。其仿真波形如图3所示。图3中曲线1正弦波形为滤波电路的输出波形，曲线2为经过电压抬升后的直流正弦波形。
2电源电路的设计
智能MCB控制模块的设计中以单片机作为核心控制器件，而单片机的正常运行需要稳定的+5V电源提供电能，除单片机外，其他的一些电子电路和集成芯片也都需要有稳定的电源提供能量，因此电源模块的设计及其运行的稳定性对本设计而言至关重要。综合考虑智能MCB体积的限制和保证电源供电的稳定性，本设计中的电源部分采用了电流互感器、电压互感器相结合的自供电方式。由于系统电压在系统运行过程中的变化范围较母线电流要小得多，所以本设计中以电压互感器供电为主，以电流互感器供电为辅助。这种供电方式的设计既最大限度地缩小了设计所占用的空间体积，又能在一定程度上保证了供电的稳定性。电流互感器与电压互感器结合供电电路如图4所示。如图4所示，在电源电路中，采用以电压互感器供电为主、电流互感器供电为辅的结构。在电源实现电路中电阻R9、R10和三极管VT1、VT3、VT5共同构成电压比较调节电路。其作用是当线路发生短路产生很大的短路电流时，仍然能够保证所提供的是稳定的5V电压，从而保证了供电的稳定性，为MCB能够准确切断电路提供了保障。适当选取R9、R10，满足母线电流正常时R10两端的电压为给定值。当母线出现大于额定电流的大电流时，R10两端的电压大于给定值(VD4两端电压等于给定值)，此时VD4、VT1、VT3、VT5导通，起到分流的作用，从而使电路输出电压维持稳定。其中VD4的稳压值为4V。VD2、可调电阻RV1和继电器KR1起到当母线电流很大时转为电流互感器供电的作用。适当选用VD2、RV1，使得母线在正常工作时，继电器KR1处于常闭状态，由电压互感器电路供电;当线路发生短路故障时，线路中的电流比较大，此时KR1线圈得电吸合，转换为电流互感器电路供电。这种结构的供电方式能保证当母线电流接近空载时，母线电压仍保持在额定范围内，因此在电压互感器供电时，能保证电源提供稳定的电压输出。2．1电流互感器供电电流互感器供电部分的设计是本设计中的难点，因为线路中电流的波动范围相对于线路中的电压来说要大很多，但需能保证在几十安培到几百安培的电流范围内都能稳定的输出5V电压供给单片机和其他电子器件。电流互感器供电的电路原理图如图5所示。该电路设计的关键是各个器件数值的确定。器件数值确定的基本思路是:先从MCB正常工作时即线路在正常运行状态下的情况进行仿真，调试电路中器件的数值，使输出电压接近5V，在此情况下，起分流作用的VT1、VT3、VT5应该处于截止状态，即没有分流。因为VT1、VT3、VT5应该是在线路发生短路故障、线路中的短路电流比额定电流大时才起到分流的作用，这样才能保证在正常运行和故障情况下，提供的电压值都是5V左右，将误差限定在允许的范围内。电流互感器供电部分的输出电压波形如图6所示。图6电流互感器供电电路输出波形从图6可看出，电流互感器供电电路的输出电压波形经过短暂的延时后，升至5V左右，满足本设计中对供电电源的要求。2．2电压互感器供电线路在故障状态下线路电压的波动不会很大，因此本设计采用以电压互感器供电为主的供电方式。电压互感器的供电原理图如图7所示。从图7中可以看出，电压信号经过电压互感器变换，通过全波整流电路进行整流，电容C3、C4进行滤波，经过集成三端稳压器W7805稳压后输出+5V电压。电压互感器供电部分的仿真输出波形如图8所示。在本设计中用到的集成运放需要的电源是±5V，因此在供电部分还要设计出将+5V电压信号转换为－5V电压信号的部分。这部分电路中采用芯片ICL7660。电源转换ICL7660是Maxim公司生产的小功率极性反转电源转换器。采用ICL7660搭建的电路如图9所示，电流互感器和电压互感器供电电路的输出连接到引脚8，由ICL7660的引脚5输出－5V电压，输出波形如图10所示。
3结语
篇2
（国家新闻出版广电总局五九四台，陕西 咸阳 712028）
【摘要】主要从TSW2500型500KW短波发射机PSM核心组称IGBT入手，着重对其控制模块ZSE21其硬件接口和硬件功能描述和控制单元作了重点描述，对发射机IGBT控制模块的工作方式有了直观的了解。
关键词 发射机；IGBT；ZSE21
0引言
TSW2500型500KW短波发射机PSM核心组称IGBT控制模块ZSE21对PSM发射机功率部分有着致关重要的作用，它不仅负责PSM部分的正常工作还对发射机的实际工作状态有着数据采集和监测控制的重要作用。下面就着重介绍控制模块ZSE21在发射机工作链路中的重要作用。
1IGBT控制模块硬件描述
1.1硬件接口
1.1.1电源
电源采用一个带中心抽头的48V交流电源，由功率模块板上的变压器T11提供，T11的初级取自模块三相电源的两相（线电压877V）。变压器的次级通过X11端子连接到控制板上。V24-1（48V交流电源的一端）；GND（中心抽头）；V24-2（48V交流电源的另一端）。
1.1.2电压电流测量输入信号
功率模块对以下电压进行监测，输入端子分别为：X1-VB，X2-VB，X3-VD，X4-VD。VB-A2（正电容电压0~+800V）；VB-B2（负电容电压0~-800V）；VD-A2（正功率模块电压0~800V）；VD-B2（正功率模块电压0~800V）。使用一个LEM电流互感器进行电流测量，LEM输入端子为：X13，其中包括LEM使用的±15V电源。+15V（LEM正电源电压）；I-LEM（电流互感器LEM的二次测输出电流）；-15V（LEM负电源电压）。
1.1.3监测输入信号
监测保险开关和温度开关的输入信号，使用的端子：X13。这两个信号都采用了二极管进行限幅，范围是：0—5V。TEMP-IN温度开关输入，内部连接上拉电阻到VCC；FUSE-IN保险开关监测输入，内部连接上拉电阻到VCC。
1.1.4IGBT控制信号
分别完成对两个IGBT的驱动控制，端子号为：X212和X222。A21-G1（IGBT A21的门极驱动）；A21-E1（IGBT A21辅助发射极）；A22-G2（IGBT A22的门极驱动）；A22-E2（IGBT A22辅助发射极）。
1.1.5接触器控制
通过对接触器的控制，系统实现了软开关功能，接触器的控制线通过端子X13送到接触器线包：V24-1-K1接触器K1的控制线，接触器线包的控制电压通过控制板上的继电器K121的常开接点接到V24-1上；V24-1-K2接触器K2的控制线，接触器线包的控制电压通过控制板上的继电器K122的常开接点接到V24-1上；V24-2接到两个接触器K1、K2线包的另一端（线包电压为48V）。
1.1.6光纤接口
光纤分为输入和输出。分别用于控制指令的接收和数据信号的回传。其中光接收端子为：A101和A111；光发射端子为：A102和A112。
1.1.7串行接口
RS232串行接口用于连接外部终端，通过该接口可对模块进行测试。232驱动采用MAX232芯片，串口通过DB25端子与外部设备进行连接。端子号为：X29。
1.2硬件描述
1.2.1控制逻辑
由于该模块使用16位单片机80C196KC和可编程逻辑芯片EPM5128实现对模块的数字控制，使得控制功能具有很高的灵活性，并且可以根据新的要求不断对单片机或可编程芯片进行升级。下图所示为中央控制逻辑方框图。可编程逻辑芯片采用Altera EPM7160，它可实现多达60个的TTL或CMOS逻辑门的功能；微控制器采用Intel公司的80C196KC,是一个16位的CPU，带有一个8个通道10位模数转换器和数字I/O端口。功率模块模拟量（如电压、电流等测量信号）通过A/D转换器获得，低速监测和控制功能（如保险监测、接触器控制等）由数字I/O端口执行，由于微控制器控制系统对于某些高速的控制功能（如IGBT-A*、IGBT-B*）来说速度太低，所以系统所需的各种高速功能都综合在一起由可编程逻辑芯片EPM7160实现，与系统安全有关的各种控制功能，也是使用可编程逻辑芯片由纯硬件来实现，这样可确保各项保护的实时性。
1.2.2 IGBT 控制
IGBT控制逻辑线路也是由可编程逻辑芯片EPM7160实现的，微控制器通过对可编程逻辑芯片允许逻辑的控制，来实现对各种控制功能的封锁；同时有一条硬件的允许线用来实现快速封锁功能（例如在过流时）。控制系统也检测有关最小开关周期时间和最大开关周期时间，以及可能发生的延长，如果发生上述情况就会传送给微控制器。
1.2.3电压测量
电容上的电压是由微控制器进行测量的，测量线路由分压器、放大器、装换开关和低通滤波器组成。
输入的电压测量范围是800V。分压器采用6个150K的串联电阻与5.62K的电阻组成。800V对应分压器的输出电压为4.96V。为了测量负电压，10HZ低通滤波器A11为同相放大，A12为反相放大器。当处于小电压的试验模式（TEST）时，输入放大器可以切换放大系数1为放大系数20。功率模块的输出电压同电容电压的测量电路基本一致，也是由微控制器进行测量的，不同的是使用了比较器对输出电压进行检查。比较结果作为模块输出电压范围的信息，被送到可编程逻辑芯片EPM5128。电源电压的测量采用间接手段实现，实际测量的是控制系统的供电电压（AC48V）。电源电压是通过功率模块辅助变压器的变比计算得出的，为了确保测量结果不受负载变化的影响，使用一个单独的整流器，整流后的输出电压通过一个分压器分压，送入一个低通滤波器后，送入微控制器。控制系统的电源电压是由测量电压的和来实现的，如果缺少一个电压或电压超出允许偏差范围，微控制器会立即发现。功率模块输出电流是通过电流互感器LEM变换来测量的。该互感器的电流变比是1：1000。通过不同的运算可以获得IGBT电流、模块输出电流，并通过比较器得到一个过流信号I-MAX。电流互感器次级输出的电流信号经滤波后，送入微控制器。输入放大器与前面提到的相同，增益可以变化。当处于小电压的试验模式时，输入放大器可以切换放大系数1为放大系数10。模块的过流保护信号也取自电流互感器的次级输出，比较器的参考电位通过微控制器的PWM输出产生，经低通滤波后还原为直流电位，可以通过软件调节从0到200A的电流门限值（ECAM中的I-MAX：60A）。IGBT的电流测量，是通过将电流测量信号与IGBT的控制信号（IGBT-DR-A）相乘，经过10HZ低通滤波器后，其结果是半个模块的负载电流平均值；由于我们可以假定负载是对称的，所以可以设想另半个模块的负载电流也是相同的。
2IGBT驱动器
IGBT和MOSFET器件一样都是电压控制元件，模块上使用的控制电压是±15V。由于2个IGBT控制的模块电压都对地悬浮（在电容电压上），所以同驱动器电源和控制信号一样它们的驱动信号也需要进行绝缘隔离处理，IGBT驱动器和其它需要隔离的电路一起被集成在一个独立的模块内。此外，IGBT的饱和电压也被监测，当越限时IGBT将被关断，这种情况可能是由于过流引起的，因此这是一个非常简单但非常有效的过流触发方法，这个方法能够检测到IGBT的短路情况，并执行相应的触发。每个IGBT均由一个上图所示驱动器线驱动，除了分立元件外，其它所有线路元件都集成在一个单独的模块内。直流/直流转换器提供15V直流电压给驱动器和逻辑线路，IGBT门极激励信号太小可能会损坏器件，为了防止这种情况的发生，系统对15V电压进行了监测。同时IGBT的激励信号通过一个脉冲变压器进行隔离。饱和电压监测和直流电压监测功能被集成在控制逻辑中。故障信号通过光纤送回，在供电电压太低或饱和电压故障触发时，返回信号将被关断，否则将一直打开。模块上使用的门极驱动器是HD680，它是一个桥式电路，输出电压为15V，能够开断的峰值电流达8A。IGBT门极电阻为限流电阻，当使用东芝的IGBT时，门极电阻必须为5Ω。当使用西门子的IGBT时，门极电阻为3.3Ω。为了保证电阻偏差，可使用三个10Ω电阻并联方式，其中一个采用焊接跳线的方式加入，当使用西门子的IGBT时，这个跳线必须插入。
3结束语
篇3
（中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川 成都 610041）
【摘 要】优先级控制模块是核电厂安全级仪控平台的一个重要组成部分，其主要功能是在对来自不同安全等级的自动或手动命令进行优先级处理后，驱动专设安全设施及相关支持系统的泵、阀等驱动设备, 从而完成系统规定的安全功能。针对目前国际核电领域主要应用的安全级仪控平台：Tricon、TXS的优先级控制模块的设计与实现方案进行了研究，详细分析了各平台优选模块的设计特性，并对模块的定期试验方案、接口方案、供电方案等内容进行了深入研究，最终提出了优先级控制模块的国产化研发思路。
关键词 安全级平台；优先级控制；定期试验
作者简介：冯威（1982—），男，汉族，工程师，四川成都人，从事核电站仪控设计工作。
优先级控制模块是核电厂安全级仪控平台的一个重要组成部分，其主要功能是在对来自不同安全等级的自动或手动命令进行优先级处理后驱动专设安全设施及相关支持系统的泵、阀等设备。位于执行端的驱动装置（如阀门，主泵电机等）需要根据系统发出的驱动信号执行相应的功能。驱动装置的驱动信号可由多个系统给出，为了防止信号之间的冲突导致驱动装置动作出现异常，优先级控制模块需要对信号进行判断，确定驱动装置按照正确的信号执行动作。
本文针对目前核电领域主要应用的安全级仪控平台：Triconex、TXS的优先级控制模块的设计与实现方案进行了研究，并探讨了优先级控制模块的国产化研发思路。
1 应用方案分析
1.1 TRICONEX
美国INVENSYS公司的TRICONEX平台配置了优先级控制模块PLM(Priority Logic Module)，它基于FPGA技术实现优选功能。PLM接收1E级与非安全级设备的驱动命令，并根据优先级高低选择输出驱动命令，控制现场设备。该平台在福清、方家山核电项目中已得到应用。
PLM的硬件主体为一个FPGA模块，采用24V供电，并由以下部件组成：
FPGA芯片。
LED指示灯（输入、输出、电源的）。
输入：
四对输入信号（每对信号分为A、B两路输入）。
24V直流电压。
输出：
一对开关量输出（每对信号分为A、B两路输出）。
一对开关量测试输出（每对信号分为A、B两路输出）。
图1为PLM模块的接口简图，它展示了PLM模块的输入及输出接口。PLM的输入源一共有四个（安全级自动控制命令、安全级手动控制命令、多样化保护系统（DAS）和ATWT系统命令、非安全级控制命令），每个输入源都分为两路输入（A组与B组），A组信号用于关闭（阀门）或者停止（电机），B组信号用于打开（阀门）或者启动（电机）。其中DAS、ATWT 系统及非安全级系统送入PLM模块的信号需要进行隔离，确保其不会影响安全级设备的信号。PLM模块共配置5路输出，其中OUT-A、OUT-B为驱动输出端口；TEST OUT-A、TEST OUT-B作为试验反馈信号，送给安全级系统。
PLM优先级的高低为：1A/1B>2A/2B>3A/3B>4A/4B，且在同一通道内，A组信号的优先级大于B组。TEST端口则用于定期试验时判断输出信号的状态。各输入输出的逻辑关系见表1。
PLM的输入还包括两个试验使能信号，一个由就地开关控制，一个由上游安全级DCS控制。当两个信号均置于有效位置时则进入试验模式。两个信号分别为：Test Enable2、Test Enable1。当PLM进入试验模式后，1A/1B/2A/2B/3A/3B信号产生的输出命令被闭锁，TEST端口将试验反馈信号送回上游系统以判断试验结果。4A/4B信号则不受闭锁的影响，可正常驱动下游设备。
1.2 TELEPERM XS
德国西门子公司的TXS平台由AV42模块执行优先级控制功能。该平台已在田湾、岭澳核电项目中得到应用。
如图2所示，AV42模块由两大部分组成PLD与processor。PLD采用硬件电路，主要完成驱动指令的优选与输出、采集现场驱动器的反馈信息、执行定期试验等功能。Processor包括微处理器、PROFIBUS网络控制器及内存等，主要负责传输非安全级系统控制命令、PROFIBUS通讯控制、驱动器及优选模块状态反馈、自诊断等功能。
AV42模块包括面板上的开关信号，通过硬接线连接的从安全级系统来的自动信号和手动信号，通过总线连接的非安全级系统来的自动信号和手动信号等，优先级从高到低分为以下几类：
1）面板上的就地开关信号接口，用于开、关、诊断三种功能。其中关信号优先级最高，诊断信号优先级最低。面板上的开关信号具有最高的优先级，即使在自动控制系统失效的情况下也可以对驱动器进行就地控制。
2）安全级系统信号接口，为第二优先级。该信号又划分为两个优先级别，级别1高于级别2。
3）控制室信号接口，接收来自两个控制室的信号。
4）来自非安全级系统的信号接口，通过通讯总线连接，优先级最低。
对于每个信号源而言，其内部命令还具有优先级。
面板开关命令：关闭>打开>诊断/停止；
安全级设备命令：1#关闭>1#打开>2#关闭>2#打开；
控制室命令：关闭>打开>停止；
非安全级设备：打开、关闭、停止、附加按键开关控制。
AV42模块送给驱动设备的信号为三个：CMDOFF（关闭信号）、CMDON（开信号）、CONTROL（Check command）阻塞信号，即此输出为高时，OFF、ON无效；为低时，OFF、ON有效。
AV42模块还设置了控制室切换控制端口。根据输入信号的状态，优选模块可对来自控制室的命令进行使能控制，达到控制室切换的目的。
AV42模块提供了以下硬件自检能力：
与PLD连接的看门狗电路，可以检测微处理器的循环操作和PLD的基本功能。看门狗发现故障将使微处理器复位。
低电压监测电路。当供给模块的电压低于定值时，低压监视电路将会把驱动电路输出置为0。
开路和短路监测，出现开路、短路、超载时， PLD可将状态信号反馈给微处理器。
2 国产化研发思路
优先级控制模块作为安全级仪控平台的重要组成部分，其性能直接影响核电厂的安全性。优先级控制模块主要实现驱动信号优先级判断、输出驱动信号、采集驱动设备状态信息等功能，同时需满足高可靠性及响应时间要求。
通过上述国外供货商采用的设计方案可以看出，两大平台都是基于FPGA或者CPLD技术，不采用软件直接用“与、或”门搭建功能。FPGA技术既提供了高效的逻辑处理能力，同时保持了“硬逻辑”的特质，使其不受软件共模故障的影响。
优选模块为安全级设备，但其接收的信号也包括非安全级部分，应进行不同安全级信号的隔离，以保证故障不会从低安全级系统向高安全级系统蔓延。隔离功能可考虑在优选模块内实现，也可设置单独的隔离机柜。
安全级优选模块输入信号与整个系统所需功能密切相关，一般包括就地控制命令、专设安全设施驱动系统的安全级自动控制命令、紧急控制盘（ECP）的手动控制命令、后备盘（BUP）的手动控制命令、DAS系统的非安全级自动控制命令、控制系统的非安全级自动控制信号等。
Tricon平台的优选模块逻辑简单，便于实现；而TXS平台则引入了更多的输入信号，PLD根据条件判定同类信号的优先级。TXS平台的优选模块可回读驱动设备的状态信号，并结合信号优先级控制设备输出，Tricon的优选模块只是将优选模块执行的驱动信号反馈回上级设备，其驱动设备的状态由其他系统进行采集。
上述两种平台优选模块输入输出的处理方式虽然略有不同，但都能完成优先级管理和驱动现场设备的功能。优选模块的国产化研发可以借鉴其成熟经验，在保证基本功能的前提下进行优化设计，增加设备的可用性与扩展性。
除此之外，优选模块还应具备故障监测能力，既要对模块内部进行自诊断，还需对输入输出回路进行监测。模块自诊断不应妨碍系统安全功能的执行。故障信息可反馈至上游系统，也能在模块指示灯上显示。为了配合安全级系统定期试验，优先级控制模块需设置闭锁功能。当电厂运行时，部分现场驱动器受工况的限制不能真实驱动。优选模块通过闭锁输出且反馈驱动信号的方式，配合系统完成定期试验。
3 总结
优先级控制模块是安全级仪控平台的重要组成部分，其性能直接影响电厂运行的安全。优选模块设计应确保系统简单可靠，同时在不影响可靠性的情况下优化设计，为运行维护提供便利。
参考文献
［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
关键词：DSP技术;音乐播放系统;教学实验箱;mp3
中图分类号：TN911.72文献标识码：B
文章编号：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
在当今的数字化时代背景下，DSP已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件，被誉为信息社会革命的旗手。宁波大学也十分重视DSP芯片技术的教学与研究，但开设DSP芯片技术课程的时间很短，仅两三年的时间，2004年底才引进了ICETEK-VC5416-USB/PP-EDU型DSP教学实验系统[1]。而我们现有的实验内容仅仅是一些验证性的实验，每个实验项目都是局限于对实验箱中某一单一功能进行的，缺乏针对性，更不适合宁波大学特色办学――短学期的教学，这些问题对正常教学工作的开展造成了很大不利，不能锻炼学生的系统设计能力。因此，迫切要求开发出适合于短学期教学的实验项目。
目前音乐播放系统（mp3)正由单一的播放功能逐步向集录音、收音、视屏播放等功能于一体的方向发展，对处理芯片的要求日益提高。DSP芯片体积小、功耗低、处理速度快，非常适合新的音乐播放系统的应用。本课题组成员针对我校开设的专业课《DSP芯片技术应用》及《DSP芯片应用系统设计》两门课程的特点及TMS320C54X系列DSP芯片的应用场合，努力探索了一套适合于培养学生软硬件系统设计能力的实验方案，从而提高学生解决实际应用问题的能力，并设计开发了基于DSP教学实验箱的音乐播放应用系统，本文主要介绍了该系统的设计过程和测试结果。
2 系统设计
2.1 系统设计思路
一款普通的播放器主要有以下几个部分：数据端口、内存、微处理器、数字信号处理器、显示屏、播放控制、音频端口、放大器、电源等。DSP的实验箱的显示/控制模块主要由以下几部分组成：液晶显示、键盘输入、音频输出、电机转动等。可以将液晶显示部分来代替LCD显示控制器，而键盘可以充当音乐播放器的按键，音频输出则相当于音乐的产生，而电机转动则是模仿一个安全的音乐播放系统，他设置了门禁限制，只有输入正确密码才能进入,进入系统或退出系统时，电机逆向转动或正向转动。系统框图如图1所示。
2.2 系统的硬件设计
(1) 液晶部分
液晶显示模块的访问、控制是由5416DSP 对扩展I/O 接口的操作完成[2]。
控制I/O 口的寻址：命令控制I/O 接口的地址为0x8001，数据控制I/O接口的地址为0x8003 和0x8004，辅助控制I/O 接口的地址为0x8002。
发送控制命令：向液晶显示模块发送控制命令的方法是通过向命令控制I/O 接口写入命令控制字，然后再向辅助控制接口写入0。
(2) 键盘部分
键盘输入功能主要提供控制信号和数据的输入。键盘的扫描码由DSP的I/O扩展地址0x8001给出,当有键盘输入时,读此端口得到扫描码,当无键按下时读此端口的结果为0。各按键的扫描码排列如图2所示。
(3) 蜂鸣器和步进电机部分
步进电机和蜂鸣器的原理都是按照一定的频率改变通用输出口的高低电平来驱动步进电机或蜂鸣器。18个McBSP引脚[3-5]：当MCBSP的发送和接收部分处于复位状态时，可以将BCLKX0/1/2，BCLKR0/1/2，BDR0/1/2，BFSX0/1/2，BDX0/1/2作用通用I/O引脚,引脚主要由引脚控制寄存器(PCR)控制。对通用I/O进行的操作主要是设置通用串口寄存器，涉及到的寄存器有串口控制寄存器SPCR1,SPCR2和引脚控制寄存器PCR。
2.3 系统的软件设计
系统软件设计主要包括三大功能模块：通行认证、修改密码、音乐播放，其核心部分是音乐播放，系统软件设计总体框图如图3所示。
(1) 通行认证
通行认证需要完成的任务是判断输入的通行证是否正确。在通行证输入页面，液晶屏显示当前的密码位，当该位密码输入以后，将显示一个“*”符号，我们设定的密码位数为6位，密码的符号可以为键盘上的“0”～“9”，当6位密码完整输入以后，反白显示“F确认”菜单，提示确认密码。如果用户发现密码输入有误，可以随时按照屏幕上的提示“E重新输入密码”即按E键重新输入密码。如果此时用户想放弃进入音乐播放系统的请求，可以按照屏幕提示“D退出”按D键返回到待机页面。如果连续输错密码三次系统会报警。密码正确进入系统，步进电机转动进入音乐播放界面。
(2) 修改密码
系统的密码保存在password变量中，可以通过修改password变量值来修改密码。在修改密码之前一定要先输入旧密码，防止密码被任意篡改。在输入新密码的过程中，为保证新密码是用户要设定的密码，程序要求输入两次新密码，在确认两次输入一致时才更新密码。在密码不一致的情况下返回设定密码页面。
(3) 音乐播放
如图4所示，进入音乐播放主菜单后，系统会提示用户选择需要播放的曲目，用户选择好播放曲目进入播放界面。此时的播放界面主要有以下几个功能：音乐播放，音乐暂停，回放，快进，退出系统等。在音乐播放时键入0后音乐播放暂停，进入暂停页面，暂停后用户可以选择上一曲或者下一曲也可以选择继续播放，如果用户想选择其他播放曲目，可以通过回到播放主菜单的方式去选择所需要的播放曲目。
3 系统测试结果及分析
我们完成了一个音乐播放系统的设计和调试，主要功能有通行认证、自动开门、自动报警、音乐播放和密码修改等，图4示出了系统的部分测试结果。
系统首先显示基本页面，页面的信息可以按需要进行设定，然后进入欢迎页面(a)，随后出现提示页面，用户按A或B键来修改密码或进入音乐播放系统。
若进入音乐播放系统，则首先应输入密码进行通行验证，如图4(b)所示，当密码达到6位时，F确认键闪烁显示，以提示用户，密码正确则显示(c)页面，密码错误则进入重置密码页面和报警页面(d)，允许用户输入三次密码，否则报警，按 D键则退出系统。(e)图为曲目选择页面，用户可按数字键(1，2，3，4)选择相应的歌曲播放，在曲目播放页面(f)中，用户可完成暂停、回放、快进和退出等功能，其中在暂停页面，还可完成继续、上一曲、下一曲、返回主菜单和退出系统等功能，(g)为退出系统页面，同时电机顺时针转动以同步关门。
若进入修改密码页面，用户先输入旧密码，这是防止他人恶意篡改密码，在连续两次输入新密码后，提示用户密码已经修改成功，并进入系统，修改密码页面如图4(h)所示。
4 结 语
我们设计了一个基于ICETEK-VC5416-USB/ PP-EDU型DSP教学实验箱的音乐播放实验系统,该系统具备了音乐播放系统的基本功能，即液晶显示、键盘输入、歌曲播放、快进、回放、暂停等，在此基础上，我们还添加了系统的安全认证和密码修改功能，使得该系统功能更完善。本系统能够在实验箱上稳定运行，具有简洁、直观、安全等优点。另外，系统还用到了实验箱上多个硬件模块和多个DSP片内外设，对培养学生软硬件系统设计能力提供了良好的实验方案。
参 考 文 献
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篇5
【 关键词 】 计算机；信息安全；登录控制
1 引言
信息安全是信息安全管理领域的通用技术和课题设计，利用网络平台，开展课题共享研究，进行与课题有关信息交流。基于计算机信息安全管理理念的课题管理系统建设，针对信息安全课题，从便于教师管理的特性出发，利用数据库管理、建立、存储、修改和获取数据库中信息的技术，使用B/S架构，以Web浏览器作为统一的登录页面，支持多用户同时操作和多线程服务，为用户开展信息安全管理的课题硬件创造了一个可靠的网络平台。利用B/S架构的资源管理系统，必须确保其安全性。而以往C/S软件系统体系结构的课题管理系统，简单采用客户端认证的登录方式，很容易被非法人员盗用，同时如需建立“实时”的数据同步，就必须在两地间建立实时的通讯连接，保持两地的数据库服务器在线运行，网络管理工作人员既要对服务器维护管理，又要对客户端维护和管理，这需要高昂的投资和复杂的技术支持，维护成本很高，维护任务量大。
2 系统的开发体系架构
课题管理体系架构分为三层，分别是表示层（Presentation Layer）、管理逻辑层（Management Logic Layer）、数据层（Data Layer）。数据库管理系统（DBMS）提供数据层，这里采用MySQL，MySQL是一个开放源码的关联式数据库管理系统，由于它体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点以及可靠的结构，使它被多数的用户所选择。中间管理逻辑层是表示层和数据层之间的接口，采用PHP脚本语言执行。PHP是开放源代码、内嵌式服务器端的脚本语言，其执行效率高、灵活性强、适用性广的特点使PHP快速成为Web开发人员的首选，通过PHP将程序嵌入到HTML文档中去执行和产生SQL语言访问数据库，是非常有效的方式。表示层，就是向应用进程提供信息表示方式，由其产生HTML编译代码。Web服务器方面，这里采用Apache Web Service，传送HTML内容到用户登录界面上。
3 应用了登录控制模块的系统功能
课题管理系统的用户分为三类：管理员、教师和学生，不同的用户可在同一登录页面选择性进入管理系统，从而进入不同的页面，系统予以不同的访问和更改权限。因此，系统可分为三大功能模块：学生课题管理模块、教师课题管理模块和管理员管理模块。系统安装在校园网上，维护信息安全管理，促进学生教学课题资源化，通过定时提交课题信息实行对课题过程的在线管理，便于教师批阅学生所提交的课题。
学生课题管理模块中，学生可随时查看自己的课题情况、已提交信息内容、修改账号密码、下载授权的共享资料，最重要的是学生在选择课题项目进入该系统的同时，相关数据会以首次作该课题为标准写入服务器课题的日期和时间，一般用学号+课题项目作为关键字。
教师课题管理有几个功能：管理和查看学生的注册信息、录入学生成绩、选择当天课题项目、上传相关资料、管理课题数据。其中，管理课题数据是最主要功能。
管理员主要管理特殊数据的设置，这些数据都源自于课题管理系统，所以管理员可以根据实际情况作适当的修改，此外，如果学生已经毕业，就需将其信息删除，这些都由管理员负责处理。课题管理系统拥有上传和下载等功能，管理员负责管理目录信息，然后对课题报告和相关资料进行分类保存。
三种用户分别有不同的权限，这就要求系统在登录控制方面做好文章，以避免发生安全问题。
4 登录控制模块研究
基于计算机信息安全管理理念的登录控制模块是各类业务系统中应用较为广泛的技术，可以针对不同情况把安全程序封装为模块加以应用，但较为科学的技术方法有几类。
4.1 用crypt （） 实现登录验证控制
借助PHP特有脚本登录访问文件目录，其访问权限仅限用户名、密码匹配的用户。
在MySQL数据库中新建yonghu 表：
mysql>CREATE TABLE yonghu （
->yonghuming CHAR （14） NOT NULL，
->mima CHAR （32） NOT NULL，
->PRIMARY KEY （yonghuming）
->） ；
数据表中存储有用户名和密码，加密后的密码还有明码相对应。
根据口令的前2 个字母创建干扰串：$denglu。
$yiran = substr （$denglu， 0， 2） ；
$yhmima = crypt （$denglu， $ yiran） ；
crypt （） 函数的默认状态安全性并不是最高的，相对来说，MD5 散列算法安全性更高。
4.2 基于文本文件的登录控制模式
用户名及密码还可以存储在文本文件中，但要在服务器根目录之外存放该文件，避免被探测出该文件。同时，引用MD5加密口令，这被誉为是不可破解的。比如，wenbenmm.txt文件中可以放置如下内容：
yihao：dlkdfwweld45dfg5dfg456dfg456dfg4
erhao：456ds45fwerwerwertgkllfdl45g4gii
sanhao：45dfs546g45werdsfkweowepfjfjsd45d
分别是3 个用户名和密码。
解析wenbenmm.txt 文件的登录控制模块程序为：
$quanxian=false；
if （isset （$_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 （‘ 请重新输入’） ；
exit；
}
4.3 基于数据库的登录控制模式
基于数据库的登录控制提高了可扩展性，进一步改善了管理的方便性，还可以与更大的数据库基础设施相集成。实例分析：在数据库表创建表denglu， 包含ID、Yonghuming、Mima这三个字段，插入数据：
1yihao：dlkdfwweld45dfg5dfg456dfg456dfg4
2erhao：456ds45fwerwerwertgkllfdl45g4gii
3sanhao：45dfs546g45werdsfkweowepfjfjsd45d
数据库的身份验证的PHP 代码：
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 （“ 不能连接服务器！”） ；
mysql_select_db （“corporate”） or die（“不能选择数据库！”） ；
$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 “登录成功”；
} }
？>
5 安全组织管理体系及策略
在系统运行过程中，首先要建立完善的信息维护管理机制，核心内容是角色安全的划分和安全管理规范条例的制定。
5.1 安全组织管理体系
安全组织管理指的是明确安全管理在系统中的定位和作用。可以根据实际情况，对信息安全系统所涉及不同角色的相关人员进行了划分：角色不同所拥有的权限和职责也不同，同时相互作用，共同维护整个系统的安全性和可靠性。
决策专家聘请信息安全领域的相关专家，负责对本系统安全状况进行分析，对所要购买和使用的产品及工具进行评估，制定和修正系统安全的总体框架，制定信息安全措施和安全管理规章制度等。安全管理员负责安全策略和安全措施在IT系统中的实现，制定防火墙等与信息安全相关工作的具体实施和有关信息安全问题的处理，同时进行日常的用户管理。审计员的工作是对一些不规范的操作进行审计，如有的用户违反了安全策略、安全管理员以及口令操作员正在进行的操作和设置，如果发现违规操作，就会形成安全状况报告。口令管理员的职责是保证口令的质量，要保证用户使用口令要符合决策专家所制定的规则来操作，同时也负责新用户的口令设置以及对用户丢失和忘记的口令进行复位。
除此以外，安全值班员和系统管理员的工作也很重要。安全值班员的主要工作是监视日常的安全，如果系统对一些严重的安全问题进行报告时，要立即采用安全管理员制定好的应对措施进行处理。系统管理员的职责范围是：管理网络设备和计算机以及对操作系统和数据库进行管理，其工作并不涉及安全方面。所以，使用系统的人都是被管理的对象，用户的等级划分决定着其对数据有着不同的访问权限。
5.2 安全策略的制定
处在不同岗位的安全人员在进行系统管理时要遵守自己所在岗位的规范，这才算是安全策略。整个安全系统的核心就是安全策略，它所有的一系列文件是由最高方针来统率的，还需结合一些行为，如有效的和执行以及定期的回顾。它对信息安全管理有着指导和支持作用，在此会列出安全策略框架。
通常将信息涵盖公开信息、内部信息和信息三个等级，信息级别的不同所需要的安全策略也要有所改变。安全策略有如下范畴：信息安全策略包括信息的存储、加工、传递、销毁策略。个人安全策略涵盖口令、软件、电子邮件和移动终端的安全使用策略。计算机安全策略主要是指硬件物理安全、系统访问控制、系统登录、日志管理及审计、备份恢复、更新软硬件配件等等。网络安全策略包括鉴别和认证、防火墙管理、数据交换传递、安全可信度、网络服务的可靠性及可用性、系统拨入访问、拨出访问、与其他网络环境的接口等。其他方面还有响应事故过程等。
6 结束语
本文阐述了基于计算机信息安全管理理念的登录控制模块研究，并对三种登录控制模块技术进行了探讨。在实际应用中，登录控制技术可以根据不同的情况进行变换，以提高系统的安全性。
参考文献
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[5] 张明德，郑雪峰，蔡翌.应用安全模型研究[J].信息网络安全，2012，（08）：121-125.
篇6
关键词： 独立模块； 电源控制； 控制电路； 引导信息
中图分类号： TN86?34； TM910 ； ； ； ； ； ； ； 文献标识码： A ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ；文章编号： 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 ；控制模块的主要任务
对于电路控制系统来说，控制模块的主要任务是根据指令稳定可靠地控制电源运行。此外，控制模块担负着供电、监控和实时统计任务。电源控制系统连接如图1所示。
<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼31t1.tif>；
图1 电源控制系统连接图
1.1 ；控制模块任务
控制模块的任务主要指：控制模块与计算机的信息传输；控制模块与编码器的信息传输；控制模块与接收机的信息传输；控制模块与驱动系统的信息传输；控制模块与极化控制系统的信息传输。
本系统的位置编码器选用套轴旋转变压器，PDU向旋转变压器输出激磁电压并且实时接收旋转变压器送来的数据，编码后通过RS 232串口将编码数据发送给电源控制模块，采样周期为20 Hz。
电源控制模块与接收机的接口：
模拟接口。接收机向电源控制模块提供误差电压、AGC电平。
数字接口。电源控制模块控制接收机频率和极化，并采样得到接收机当前频率和极化。
1.2 ；电源控制模块的监控管理任务
监控与管理是电源控制模块的核心任务，是系统可靠工作的保证。电源控制模块可对控制系统各模块的关键状态、模板端口进行检测。
检测内容：电源状态检测，包括电源预限位、终限位、急停、方位、俯仰和第三轴插拔锁等状态。
1.3 ；人机接口的管理
在Windows XP环境下进行人机界面设计，中文操作环境和提示、仪表仿真接口。在系统检测到故障信息时弹出故障显示框，并做出相应处理。
1.4 ；数据存储功能
数据存储文件可实现记录系统运行所采集的多种数据。
1.5 ；人机界面
按照技术协议书对测角监控计算机模块的功能要求，本着实用、可靠、先进的原则，设计人机界面友好、便于操作和控制的画面。
主界面宏观设计框架如图2所示。
<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼31t2.tif>；
图2 电源控制模块人机界面
2 ；电源控制模块工作方式概述
电源控制模块主要方式有以下几种：待机，速度手控，指令位置，程序跟踪，自动跟踪，收藏。
2.1 ；待机
系统发生故障时自动进入待机方式。在待机方式下，制动器抱闸，驱动被禁止。
2.2 ；速度手控
对电源座的方位、俯仰、第三轴实施速度控制，是一种常用的大角度调转方式，也可以用于手动跟踪和电源维护。
2.3 ；位置控制
（1） 用户命令控制是最常用的方式。在命令控制下，方位、俯仰、第三轴均按位置环闭环方式工作。依据位置指令来源和操作使用的差异，位置控制分为位置指令、位置增量等方式。无论哪种控制方式，电源各轴的当前位置和指令位置都显示在显示屏上。
位置指令由面板的键盘直接输入，主要用于电源大角度调转，使电源准确地停在预定的位置。
（2） 位置增量
位置指令来自位置步距，主要用于电源位置的精密调整。
2.4 ；程序跟踪
程序跟踪是指接收站管理分系统的调度命令、轨道预报数据并据此产生电源指向数据，电源随动于该指令数据。在程序跟踪过程中，可以依据接收机误差信号大小对程序跟踪轨迹实现在线修正。在非正常工作状态时，程序跟踪是有效的执行任务的工作方式。
另外扫描功能常用来辅助捕获目标。该功能仅在位置控制和程序跟踪两种工作方式下有效。当该功能使能后，电源将按照操作手预设的参数进行扫描运动；一旦接收机锁定或信号电平达到捕获门限，电源控制模块将自动转入自动跟踪方式。扫描方式和扫描参数可以从前面板选择，扫描方式分为方位扫描、俯仰扫描、15°斜向扫描三种方式[1]；扫描参数包括扫描速度、扫描范围等。
2.5 ；收藏功能
用于把电源置于设定的收藏位置。
2.6 ；自动化测试
自动化测试项目有：
（1） 最大速度。以最大速度驱动电源，记录各个整秒之间的位置差并找出最大值，这个最大值就是最大速度。
（2） 最大加速度。以最大速度驱动电源，并记录各个工作周期之间的位置差，这个位置差就是每个工作周期的即时速度。计算每相邻两个周期的速度差并找出最大值，这个最大值就是最大加速度。
（3） 收敛特性。首先在找到零点后，偏转电源方位和俯仰转入自跟踪并记录数据，通过记录的数据绘制实时曲线。
（4） 过渡过程。在位置指向工作方式下做阶跃响应并记录数据，根据记录的数据绘制曲线，通过这些数据可以计算出调整时间、超调量和电路带宽。
（5） 跟踪精度。做若干次自跟踪并记录每次跟踪后的角度数据，根据这些统计数据计算出跟踪精度。
（6） 指向精度。首先驱动电源到某一个点后设为零点，然后偏转电源再指向零点，电源稳定后记录角度数据，重复此步骤若干次后计算均值和方差。
3 ；电源控制模块的硬件构成
在电源控制模块设备组成上选用计算机控制系统，根据不同需要可以选用不同模板的特点，为系统功能的升级与扩展提供便利。Windows环境操作平台使人机界面更加灵活、友好，支持多种编程语言和开发工具。
电源控制模块机箱采用台湾产研华工控机箱。机箱内安装有CPU主板、硬盘、显卡、A/D采集卡、D/A转换卡、通信卡、母板等[2]。
位置环带宽及加速度常数[Ka]能做多大直接取决于结构谐振频率的大小。位置环设计为典型的二阶系统，其校正运算在计算机内完成。在保证跟踪精度的前提下，尽量提高系统的动态性能。
环路带宽主要受谐振频率和阻尼系数的限制，其关系如下：
[fB=14～17fL]
式中：[fB]是电路带宽；[fL]是结构锁定转子谐振频率。
位置环采用复合控制方式，以给出的速度命令作为前馈通道的命令，本系统设计中选定穿越频率[ωc=1.57，]根据以下公式确定位置环的转折频率点：
[1T3=ωc2.4=1.572.4=0.65]
[1T2=2.4?ωc=2.4×1.57=3.76]
[Ka=0.91]
电源控制系统由于受结构谐振频率的限制，跟踪回路带宽、加速度常数都不能做得很高。根据计算结果，对于12 m口径的电源，其结构谐振频率大约为1 Hz。以此为基础设计的二阶无静差电路系统，其[Ka]约为1。因此为了提高跟踪精度，减小动态滞后，必须采用计算机辅助跟踪，使系统的加速度常数和无静差度进一步提高。
在电源电路系统中减小动态滞后、提高无静差度的有效方法为目标速度前馈。目标速度前馈就是把目标的速度通过一个网络正馈到速度回路输入端[3]。因此，利用站控计算机将位置引导数据按照一定的时间间隔进行处理，产生目标位置的微分，作为一个辅助跟踪信号，正馈到速度回路输入端，其原理图如图3所示。
<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼31t3.tif>；
图3 复合控制原理图
4 ；轴角编码与时码模块
任务书要求轴角编码模块实时同步编码，以20 Hz的速率串行传送电源方位、俯仰、第三轴轴角编码数据，并需同时具备B码时频终端功能：外时统工作方式下需解调IRIG?B（DC）码信号，产生时间信息和本分系统所需的与B码参考码元前沿严格同步的各路同步信号；内时统工作方式下自行产生本分系统所需的各路同步信号[4]。充分考虑任务要求后，将二者一体化设计为基于AVR单片机的以“MCU+CPLD”为主体的系统。
工程选用了AVR单片机作为系统MCU，AVR单片机是Atmel公司推出的全新配置的精简指令集（Reduced Instruction Set CPU）单片机。Atmel在设计AVR系列单片机时吸取PIC及8051单片机的优点，并作了重大改进。
5 ；系统工作原理
为了确保轴角编码数据及解调数据的正确无误，设计时采用了双MCU方案，并实现了时频终端两种工作方式的自动转换，在无外输入的状态下自动转入内时统工作方式，有外输入时自动转入外时统工作方式，无需人工干预[5]。
接收外部20 Hz同步信号作为轴角编码数据管理MCU外部中断源，在中断服务程序中完成角度数据的采集、编码及串行输出；另一片MCU对IRIG?B（DC）码时间信息进行软件解码，实现两种工作方式的自动转换功能，同时管理与外部设备的串行通信（20 Hz）和显示控制，而IRIG?B（DC）码秒同步信号的提取及各同步信号的产生由一片CPLD完成。此外，两片MCU之间由串行通信进行信息的传递。
轴角编码数据管理MCU实时将角度数据送解调MCU（20 Hz），由解调MCU将编码角度数据每帧数据加时标输出（20 Hz）[6]，即送上位机的每帧数据中既包含当前方位、俯仰角信息，又包含当前时间信息，有效避免了上位机由于接收数据漏帧或同步信号受干扰而引起的角度数据与时间信息不匹配的问题，为数据处理时测角数据的正确性提供了很好的保证。同时，轴角编码数据管理MCU还与上位机进行通信，可以对编码角度方便地进行零值标定：MCU接收上位机传送的零值标定角度写入内置E2PROM，将编码角度加上E2PROM中的零值标定角度即可。
触摸显示屏在驱动机柜门板上镶嵌使用，设计中选用了PWS6600C?S触摸屏作为显示操作元件，其界面美观，可操作性好[7]。多界面切换功能，可方便地实现零位调整、匹配值更改、内时统时间调整以及粗精码的显示功能。ADP6软件强大的巨集指令应用方式，使人机得以经由内部巨集指令（Macro Function）功能执行数值运算、逻辑判断、流程控制、数值通信、数值转换、计时器、计数器、自定通信指令操作等[8]。
6 ；电源控制模块软件设计思想
软件是电源控制模块不可缺少的组成部分。从某种意义上讲，它是电源控制模块中最重要的组成部分。软件的质量是电源控制模块研制是否成功的关键。因此，在电源控制模块的研制设计中，按照《军用软件开发规范》GJB2786?96的标准[9]开展软件设计工作，对软件的开发要做到思想重视、严格要求，坚持软件工程化开发与管理，确保软件开发质量。
7 ；结 ；语
电源控制模块的设计将严格按照工程的要求，认真做好用户的需求分析、概要设计和详细设计，制定完整的计划和标准，确保所开发的电源控制模块满足各项技术要求，并在此基础上完成电源控制模块的调试、测试、验收等。
电源控制模块的主要任务是指挥协调硬件设备完成相应的功能。宏观上讲，电源控制模块的功能主要有电源控制功能、设备监控功能、信息显示功能、网络通信功能、数据存储功能等。
参考文献
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篇7
如前所述，不同手套机机型上，同一功能模块可能在机械结构与控制电路上并不相同，这样针对不同手套机需要开发不同的控制系统。为此本研究针对市场已有机械结构，将手套机控制系统的硬件、软件模块化，同时引入Linux操作系统，从而实现快速组合的通用型控制系统开发要求。嵌入式Linux一般由引导程序、Linux内核、文件系统和应用程序组成［5］。基于Linux的手套机嵌入式控制系统，应对Linux内核、文件系统和应用程序进行相应调整。在Linux内核中，加入了6个模块对应的驱动。在文件系统中，编写启动脚/etc/init．d/rcS，通过菜单选择，完成对手套机设备的启动检测。最后加载应用程序，即手套机主程序。对每个模块，将采用Linux驱动经典结构:驱动—总线—设备。驱动、设备分别向总线注册，而且驱动(或设备)注册时会调用相应设备(或驱动)注册，其实质为总线依据设备结构体成员name，驱动结构体成员id_table是否匹配来决定是否调用驱动结构体成员probe来完成注册［6］。将手套机模块化后—即在底层对驱动和设备进行分离，对手套机启动脚本编写。对于各种手套机控制结构，仅需修改或添加设备文件，而不会对应用层主程序产生影响。
2手套机模块化驱动程序
手套机模块化驱动程序是模块化手套机控制系统设计中重要组成部分。正是因为同种模块的多种设备实现了同样控制动作，使得基于Linux手套机控制系统每个模块驱动文件与设备的分离，不仅驱动文件对现有多种设备文件具有通用性，而且对将来产生的新设备起到了兼容，同时底层驱动与应用层主控程序分离，减少了软件上的修改，也是手套机启动脚本可以对设备进行选择的基础。Linux驱动一般分为3类:字符设备、块设备、网络设备［7-8］。手套机控制系统中系统环境的网络设备网卡(DM9000AEP)，块设备nand(K9F2GO8)芯片厂商出厂时已有驱动，仅做移植修改就可，无需编写。对于6个模块，均为字符型设备，独立编写。以驱动对应设备多寡为标准，现将6个模块分2部分，手机套各模块与抽象后Linux驱动设备对应关系如表1所示。2．1多设备模块该部分驱动与设备关系是一对二，故可采用plat-form总线。platform总线是Linux驱动经典结构的代表，即驱动—总线—设备模型。简而言之，该结构可将同类型设备的共性，即实现功能编写于驱动文件，而将各设备的向异性，及硬件属性，编写于设备文件中。platform总线可依据设备platform_device成员name，驱动platform_drive成员id_table是否匹配来决定是否调用驱动platform_drive成员probe来完成注册［9］。2．2．1设备文件的注册在platform设备文件xxx．c中(xxx即为表中Linux设备名一与Linux设备名二)，platform通过设备注册函数platform_device_register()完成platform_de-vice数据结构xxx_dev，resource数据结构xxx_resource［］注册，其中主要成员为:start=Physical_address，end=SIZ:依手套机控制电路原理图进行设置，主要是电磁铁，电磁阀物理的地址，以及微动开关的中断号设置。name="xxx":设备与驱动匹配标志，其将决定调用哪个驱动。platform_data=is_xxx:同模块不同设备区分标志，为便于驱动的编写。对于虚拟的设备needle_machine_dev．c(即单色纱线导纱机构)，仅赋值name，platform_data完成格式统一。2．2．2驱动文件的注册在platform驱动文yyy．c中(yyy即为表中linux驱动名)中，其核心为完成数组yyy__table［］，函数yyy_probe()注册。以纱线模块为例的分析，数组yyy__ta-ble［］原型为:staticstructplatform_device_idyyy_table［］={{．name="xxx"，}，{}，};是驱动所支持设备id数组，对于纱线模块，其驱动文件yarn_drv．c将含有staticstructplatform_device_idneedle_drv_table［］={{．name="needle_electromagnet_dev"，}，{．name="needle_machine_dev"，}，{}，};从而匹配yarn_electromagnet_dev．c，yarn_machine_dev．c设备文件中platform_device成员name。yarn_drv．c驱动文件中probe()将用platform_get_resource()获得所注册设备硬件信息(即yarn_electro-magnet_dev_resource［］，yarn_machine_dev_resource［］之一)，而在file_operations成员ioctl()函数将依据probe()获得的硬件情况，编写统一控制的函数。从而yarn_drv．c驱动使不同纱线模块设备的实现了相同的功能。ioctl设备控制函数原型为:staticintioctl(structinode*inodep，structfile*filp，un-signed，intcmd，unsignedlongarg)设备文件注册中platform_data=is_xxx在ioctl()函数中区分了不同设备，手套机驱动中Ioctrl()实现的命令1、命令2如表2、表3所示。2．2单设备模块对于这3个模块，由于驱动与设备一一对应(如表4所示)，可采用传统字符驱动编写流程［10］，单个文件将设备和驱动一次性注册，带来程序的简洁性，但并不合适手套机的模块化的思想，例:信号检测模块中接近开关采用新的结构，有可能导致信号检测模块的软件部分改变，以及手套机主程序的改变，即导致手套机整个系统的改变。故考虑对新结构的兼容性，依然采用如第一部分所述设备—总线—驱动模型。综上所述，6个模块均采用Linux驱动经典结构:驱动—总线—设备［11］，以达到同一个驱动实现不同设备的操作，亦可对将来新设备结构兼容，从而实现手套机控制系统的模块化。2．3手套机选针电磁铁驱动实现对于电磁铁选针结构的手套机，因其多达92路的选针电磁铁，故而其总的功耗需求量比较大。针对这种情况，对相关的源代码进行编写时，应对选针电磁铁的吸合时间进行合理的控制，以达到降低功耗的目的，同时也延长选针电磁铁的使用寿命。选针电磁铁的流程图如图3所示。
3手套机设备检测启动程序
正是由于手套机控制系统的的模块化，使得手套机设备检测启动程序可以在人工干预的情况下，进行对设备文件进行选择性的加载，使手套机控制系统具有智能化的特点。Linux内核启动时，如不添加/etc/inittab文件，默认情况下将会分析/etc/init．d/rcS，其中rcS为shell文件，在该文件中可以完成对Linux应用层的初始化［12］，手套机硬件自检测启动程序流程如图4所示。除系统环境所移植的驱动采用固态加载(即与内核统一编译，Linux内启动，其将自动加载)外，6个模块均采用动态加载方式(命令行模式insmodxxx．ko)，分3步加载。3．1单设备文件加载信号检测模块、显示界面模块、按键模块的设备文件及驱动文件加载，其中显示界面模块、按键模块将参与第二部分设备文件选。3．2多设备文件加载要控制人员根据手套机的结构对选针模块、软轴控制模块、纱线模块设备进行二选一，依次运行needle_dev_selsect．c，flexible_dev_selsect．c，yarn_dev_sel-sect．c进行设备选择，同时在子shell脚本中/glove_selsect．sh记录设备选择。3个模块的设备选择完毕，以“(/glove_selsect．sh)”启动子shell脚本，进行设备文件加载。以纱线模块的yarn_dev_selsect．c为例，流程图如图5所示。3．3主程序glove．c调用在底层中已完成设备与驱动的隔离，启动文件已将所需设备加载，故glove．c主程序仅对手套机6个模块对应驱动调用，其所做完全与具体设备无关，从而实现手套机的模块化，手套机与主程序流程图如图6所示。
4结束语
篇8
随着通信系统的进步，射频模块和基带之间的数据速率大幅度提高[1]，控制射频模块的基带信号包含AGC(自动增益调节)、APC(自动功率调节)和AFC(自动频率调节)等信息。上述的增益、功率和频率信息都是低误码率通信的基础。
传统解决误码率主要为两种方式：前向纠错码(FEC)或自动重传请求算法(ARQ)，FEC算法会占用相当大的带宽；ARQ算法不会占用额外带宽，但是会因为数据重传请求及响应过程造成较大的时延[2]。其他算法，包括CRC校验算法[7]等，也有较为广泛的应用。
一个无线终端系统可分为3个部分：通信基带模块(以下简称 CBM)，射频模块控制电路(以下简称CRMCC)和通信射频模块(以下简称CRM)。如图1所示，CBM负责信源编码和信源解码，CRMCC接收CBM的基带控制信号(以下简称BCS)，生成射频模块控制信号(以下简称RFCS)，以RFCS控制通信射频模块(CRM)，并且向CBM返回信号接收回馈信息(以下简称SRCFM)。而射频模块(包括天线)在RMCS的控制下，接收基带传输的通信数据，负责信道编码与信道解码。
BCS信号的错误模型分析及常见纠错算法
一个标准的SPI时序信号[3～7]如图2上半部分“正常SPI信号示意”所示，其中的DATA信号为最高有效位(以下简称MSB)优先传输，其中“原始DATA信号”电平所传输信号为8位二进制数据0b00101011(以十六进制表示为0x2B，以十进制表示为43)。
如图2下半部所示，相对于同样质量的DATA信号，由于CLK信号和～CS信号的错位(相对DATA信号)，最高位的“0”没有被采样，由于DATA信号在其他时间保持在高电平，最后的采样结果为8位二进制数据0b01010111(以十六进制表示为0x57，以十进制表示为87)。如果此数据用来控制射频信号增益(功率)，则数据从43误传为87，对于功率信号，其增益将增加约15848倍(
)，这将对通信系统将造成非常严重的影响。
由于移动通信尤其是高速移动通信的特点，随着终端和基站之间的距离和噪音因素的快速变换(进出树木或水泥建筑)，AGC、APC和AFC参数都需要高频率的修正设置。对于上述出现的传输错误和信号数值跳变，CRMCC必须做出及时而正确的反应。为解决基带和射频模块之间的误码问题，当前主要采用两种算法：FEC算法[1～4]与ARQ算法[2]。
ARQ算法有三种典型技术：停止等待方式(SW-ARQ)、回退N步方式(GBN-ARQ)以及选择重传方式(SRARQ)等。其中GBN-ARQ及SR-ARQ在一般环境下工作得相当好，但应用于射频控制模块尤其是下一代移动通信中时，收发切换的小时间间隔(LTE系统中为5ms)使得等待回传数据很难实现，也限制了ARQ算法在未来应用中的实现[5]。
常见的FEC算法包括卷积码、Turbo码、LDPC码和RS码等。上述FEC码在实际实现中使用的码率通常为1/2、3/4等，也即其码率为原始码率的200%和133%，都需要占有大量额外的带宽，对于信道有限的通信射频控制模块，亦较难实现[5]。
一种带有自适应纠错功能的通信射频模块控制电路
为解决上述射频通信控制电路的误码问题，我们提出了一种带有自纠错功能的通信射频模块控制电路(CRMCC)。如图3所示，本文提出的CRMCC在结构上包括：信号接收单元(以下简称SRU)、信号接收情况反馈单元(以下简称SRSFU)、信号阈值控制单元(以下简称STCU)、信号数值滤波单元(以下简称SVFU)、控制数值存储单元(以下简称CVSU)、控制信号生成使能单元(以下简称CSGEU)和控制信号生成单元(以下简称CSGU)。
在下文中，我们将首先介绍本文提出的CMRCC架构中的各组成部分，然后对本文所提架构的处理流程做出介绍。
信号接收单元(SRU)内部包含相应基带控制信号相应波形的解码电路，对输入的基带控制信号进行接收并传递给SRSFU。信号接收情况反馈单元(SRSFU)对信号接收单元的接收情况进行监控，并将信号数值传送给STCU，SRSFU同时接收来自STCU的信息(数值超出阈值信息)并反馈给基带。
信号阈值控制单元(STCU)接收来自SRSFU的信号数值，单元内有初始化的阈值信息(包括信号数值比较阈值和信号误差计数阈值)、信号误差计数寄存器和数值缓存寄存器和比较单元。STCU在每次接收到有效数据后都会判断当前数据是否使能，并通知CSGEU。此外，信号阈值控制单元还接收从SVFU写入的滤波后数据存入缓存，以待下一次收到有效信号时与之对比。
数值信号滤波单元(SVFU)接收STCU传送的数据，单元内部有滤波器单元。滤波器单元包括固定或可配置的系数单元。每次STCU接收到有效信号并传输至SCFU后，SVFU将读取CVSU中的数据并逐个乘以对应系数并计算出滤波结果。信号数值滤波单元计算滤波结果后将数值存在CVSU中。
控制数值存储单元(CVSU)提供了两个读写端口，同时可供SVFU和CSGEU写入和读取数据。CVSU同时根据信号接收SRSFU的标示情况修正数值的存储。控制信号生成使能单元(CSGEU)接收STCU给出的通知信号，若STCU通知当前信号使能，则CSGEU生成使能信号，反之则不生成使能信号。
控制信号生成单元(CSGU)包含相应通信射频模块所需控制信号生成电路，CSGU在每一周期读取CVSU和CSGEU的信息，若CSGEU给出使能信号，则CSGU读取CVSU中的相应数据并生成相应射频控制信号。
篇9
【关键词】会计师事务所；质量控制模式
会计师事务所快速发展的时代背景下，也逐渐显露出了众多问题，我国注册会计师行业质量控制问题越发严峻，需要加以深入研究和分析，进而保证市场经济秩序，促进社会的和谐、稳定发展。本篇文章主要结合会计师事务所质量控制的实际情况，对会计师事务所质量控制中存在的问题以及具体解决对策进行分析。
一、当前我国会计师事务所质量控制中存在的问题
当前我国会计师事务所质量控制中主要存在着质量控制制度不够完善，较为注重经济效益而忽视审计质量，业务培训活动较为匮乏等方面的问题。
1.质量控制制度不够完善
很多会计师事务所在执业的过程当中，没有按照中国注册会计师审核制度对相关内容进行规范化管理，质量控制制度执行随意性较大，业务较为集中的时候，现场审计人员则时常会出现应付了事的情况，直接影响着审计报告的总体质量。
2.较为注重经济效益而忽视审计质量
一些会计师事务所为了节省成本，招收一些刚毕业的大学生从事审计业务，刚毕业的大学生直接参与审计活动，会出现漏洞、数据缺失等问题。片面追求经济效益而忽视审计质量的情况，也会影响执业的质量。
3.业务培训活动较为匮乏
业务培训活动是提升会计师事务所人员综合素质的重要方式，但是当前很多会计师事务所忽视了对审计人员进行业务培训的重要性。审计人员没有结合时展的特点，不断完善和提升自身水平，审计人员自身能力难以发现真正存在的问题。
二、会计师事务所质量控制模式
当前时代背景下，会计师事务所质量控制模式可以通过完善质量控制制度，严格执行业务过程；转变职能，强化行业自律体系以及加强培训指导，提升审计人员综合素质等方式构建。会计师事务所需要根据执业准则的规定制定完善的质量控制制度，关注质量控制的方式和具体实施流程，并制定相应的监督制度。
1.完善质量控制制度，严格执行业务过程
很多人错误的理解质量控制就是复核，其实质量控制不仅仅指复核，复核只是质量控制的一个重要组成部分。目前《中国注册会计师执业准则》中有关质量控制的准则有两个：《第1121号-对财务报表审计实施的质量控制》 、《第5101号-会计师事务所对执行财务报表审计和审阅、其他鉴证业务和相关服务业务实施的质量控制》 。其中第1121号是针对财务报表审计在项目组层面的质量控制准则。会计师事务所进行财务报表审计时，每个项目组都要全面开展质量控制，质量控制的内容包括：
（1）项目合伙人履行对每项审计业务的总体质量承担责任。
（2）要求全部执业人员都应遵循职业道德的基本原则。即：诚信、独立性、客观和公正、专业胜任能力和应有的关注、保密、良好的职业行为。
（3）谨慎选择客户和规范审计业务的接受与保持。
（4）组织、委派合适的审计项目组。
（5）在业务执业的全过程进行质量控制，包括：指导、监督与执行、复核、利用专业人员、咨询、独立于项目组的复核。
（6）对执业过程要有监控，要编制规范的工作底稿。
第5101号是针对事务所层面所有审计业务的质量控制准则。它的核心要素：
（1）会计师事务所的领导层对业务质量承担领导责任。要培养重视业务质量的内部文化。
（2）在事务所层面强调职业道德的要求
（3）人力资源的完善、审计人员综合素质的提升是业务质量的基础。
（4）业务执行过程中的质量控制以及审计业务工作底稿重要性。（5）对质量控制制度执行情况要有完整、全面的监控记录。2.转变职能，强化行业自律体系
注会协会需要结合注册会计师行业的实际发展需要，进行适当的引导，构建良好的市场竞争环境。协会可以在深入研究注册会计师执业规范体系的基础上，不断完善会计师审核执业准则以及质量控制方式，强化对准则实施情况的监督检查，严格规范每一位执业人员的行为。同时，还需要构建完善的行业自律管理组织框架，通过层层监督、层层管理的方式，保证会计师事务所质量控制的效果。
3.加强培训指导，提升审计人员综合素质
审计人员自身的职业能力会对会计师事务所质量控制的效果产生较大的影响，所以加强对审计人员的培训指导十分必要。会计师事务所可以结合自身的实际活动开展情况，安排培训活动，使审计人员既能够保证审计的质量，也能够具有足够的时间来学习，提升自身的综合素质。
审计人员自身也需要不断的学习，认识深入学习的重要性。在执业的过程当中，应用坚持着谨慎的态度，保持自身的职业操守，对会计交易中的资料、报表等等均保持着怀疑的态度认真审核，最大限度的排除风险。
三、结束语
会计师事务所需要结合时展的特点进行适当创新，完善质量控制模式，通过完善质量控制制度，严格执行业务过程；转变职能，强化行业自律体系以及加强培训指导，提升审计人员综合素质等方式，解决当前会计师事务所质量控制中制度不够完善，较为注重经济效益而忽视审计质量，业务培训活动较为匮乏等方面存在的问题，构建完善的会计师事务所质量控制模式。
参考文献：
[1]叶陈刚，骆琼芳.中小型会计师事务所审计质量控制机制构建――以京华ZYD会计师事务所为例[J].财会月刊，2012，14：63-67.
篇10
关键词：USB；GSM；遥测遥控；TC35i
中图分类号：TP273 文献标识码：B
文章编号：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
作为应用技术的遥测遥控系统，其是随着工农业生产和国防军事技术的发展而发展起来的。近几十年来，由于各种卫星、宇宙飞船和深空探测器的发射和应用，以及生产和管理自动化的不断扩大和深入，加上计算机和电子枝术的快速进展，已经使遥测遥控技术进入了一个更加崭新的阶段[1]。
本系统主要是利用赛普拉斯的芯片Cy7c68013控制西门子公司的GSM模块TC35i收发短信，以实现遥测遥控的目的。
1 USB接口芯片
计算机已经应用在各个领域，各式各样的设备都可以与计算机联机，现在最简单的自动化联机方式就是使用USB口通信。其硬件操作简单，功能易于扩展，成为计算机与无线调制解调器或其他设备相连的管道，使计算机可以通过USB口高速控制通信模块等设备，从而为高速控制的发展提供了一个便利的条件。
最常用的接口芯片有Philips公司的PDIUSBD11，11A与12系列，National Semiconductor公司推出的USBN9602/3/4以及NetChip公司的NET2888与NET2890三大类。如果选定了接口芯片的话，还要选择微控制器，导致了其连接和升级受到了很大的限制，并且这样做也不是最简单的方式，最简单的方法是使用带USB接口的微控制器，最常用的有：Cypress：M8系列与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进的架构雏形，其中包含增强版的8051核心，4 kB或8 kB RAM，以及智能型的USB核心程序。在维持8051软件的兼容下，这个增强型的8051核心提供了比标准8051还要快上5倍的执行成效。还具有内建的RAM，能够从PC主机中下载固定的程序代码。所以本系统选用其中的一款Cy7c68013，该芯片是一个以“软件”为主的架构。其中的805l程序代码与数据存放在内部的RAM中，且主机可通过USB总线将程序代码与数据加载。使用EZ-USB FX芯片来开发设备，无须使用ROM，EPROM或FLASH内存，既可缩短产品上市时间，也能很轻易地更新固件。为了提供软件特性，EZ-USB FX芯片能自动以“无固件”USB设备来加以设备列举，这样USB接口能够自己用来加载8051程序代码与描述符表。芯片架构如图1所示。
该芯片提供了一个串行接口引擎(SIE),负责完成大部分USB 2.0协议的处理工作,从而大大减轻了USB协议处理的工作量,解放其集成的8051 CPU，使其可以有效控制短信收发模块TC35i。
2 GSM模块TC35i
GSM(Global System for Mobile Communication)系统是目前基于时分多址技术的移动通讯体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统。其中短信息业务SMS(Short Message Service)实现简单，具有通信成本低、性能好、抗干扰能力强、通话质量高、频谱利用率高、系统容量大、业务种类多、保密国际自动漫游等优点，他利用信令信道传输，不用拨号建立连接，直接把要发的信息加上目的地址发送到短消息服务中心，由短消息服务中心再发给最终的信宿，动通信网络技术已得到越来越多的系统运营商和系统开发商的重视,以移动网络作为数据无线传输接收网络,以短信作为数据无线传输工具,可以开发出多种前景极其乐观的各类应用[2]。
TC35i主要特性与技术指标包括以下几点：频段为双频GSM 900 MHz和GSM 1 800 MHz (phase 2/2+)；支持数据、语音、短消息和传真；高集成度(54.5 mm×36 mm×3.6 mm)；质量为9 g；电源电压为单一电压3.3~4.8 V；可选波特率300 b/s~115 kb/s，动波特率4.8~115 kb/s；电流消耗：休眠状态为3.5 mA，空闲状态为25 mA，发射状态为300 mA(平均)，2.5 A峰值；温度范围：正常操作为-20~ +55 ℃，存放为-30~+85 ℃；SIM电压为3 V/1.8 V。
TC35i有40个引脚，通过一个ZIF(Zero InsertionForce，零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。第1~14 脚为电源部分：第1~5脚为电源电压输入端Vbatt+，第6~10脚为电源地GND，第11，12脚为充电引脚，第13脚为对外输出电压(共外电路使用)，第14脚为ACCUTEMP接负温度系数的热敏电阻。第24~29脚为SIM卡引脚，分别为CCIN，CCRST，CCIO，CCCLK，CCVCC 和CCGND。第33~40脚为语音接口，用来接电话手柄。第15，30，31和32脚为控制部分：第15脚为点火线IGT(Ignition)， 当TC35i通电后必须给IGT 一个大于100 ms低电平，模块才启动；第30脚为RTC backup，第31脚为Power down，第32脚为SYNC。第16~23为数据输入/输出，分别为DSR0，RING0，RxD0，TxD0，CTS0，RTS0，DTR0 和DCD0。TC35i的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器，他有固定的参数：8位数据位和1位停止位，无校验位，波特率在300 b/s~115 kb/s之间可选，硬件握手信号用RTS0/CTS0，软件流量控制用XON/XOFF，CMOS电平，支持标准的AT命令集。
3 系统的硬件设计
系统控制的硬件电路图如图2所示，包括电源部分，最小系统和控制部分。
电源部分包括外电路供电和USB总线供电，通过跳线设置。当然要修改固件程序相应的描述符，该电路有两个电源指示灯，5 V和3.3 V电源指示，5 V来自于总线或外电路，经LD1117CS8-3.3整压成3.3 V，利用CY7C68013的一个串口作为与TC35i的接口，即图2中的J2，有2个数据指示灯，指示与TC35i通信的过程。
4 软件设计
4.1 固件程序
固件程序包含2部分：协议处理部分主要完成和识别USB协议和上位机传输的命令；功能处理部分主要完成短信模块的控制，包括网络登陆，读取SIM卡上的电话号码，发送和接收短信等。程序流程图如图3所示：
4.2 驱动程序
USB需要通用驱动和下载固件驱动2个程序。通用驱动用于完成外设与用户程序的通信,可使用Cypress公司开发包所提供的已经编好的通用驱动程序ezusb.sys，一般不需要重新编写;下载固件驱动则负责在外设连接USB总线后把特定的固件程序下载到CY7C68013A 的RAM 中使CPU 重启,同时模拟断开与USB总线的连接,以完成对外设的重新设置,使主机能够根据新的设置来安装通用驱动程序,重新列举外设为一个新的USB设备。他可以由Cypress公司已经编好的驱动部分和固件程序由DDK编译后生成。
本系统利用CY7C68013的控制端点、块传输端点和中断传输端点，分别完成协议处理，短信内容的读取和写入和下位机有数据传给上位机的指示。
4.3 应用程序
本系统开发使用Windows XP作为开发平台,以VC+ + 6.0和SDK作为开发工具,设计中考虑到工程要求,主要兼顾了以下功能：短信收发、TC35i的模块设置、短信内容的分析处理和命令发出等。
5 结 语
基于USB的短信收发模块的设计，综合了计算机强大的处理能力、USB的便利性和当前移动网络的优势，将在遥测遥控系统中得到广泛的应用，利用移动网络的其他功能也将能开发出其他的产品，对创建和谐社会有巨大的潜力和实际意义。
参 考 文 献
［1］吴小涛,郑鹏，尤春艳，等.一种基于移动通信网的信息安全传输方案\[J\].现代电子技术,2006,29(11):61-63,66.
［2］陆应平,王荣湘.实时网络通信在分布式监控系统中的实现［J］.湖南大学学报,1996(3):123-128.
［3］Universal Serial Bus Revision 2.0 specification［Z］.,2007.
作者简介 贾志成 男，1957年出生，黑龙江讷河人，教授，硕导，中国电子学会高级会员。研究方向是最佳信号设计与扩频编码理论、多载波传输与扩频通信技术等。
李明利 男，1983年出生，满族，河北承德人,研究生。研究方向为通信与测控技术。
