摘要: 本文闡述了嵌入式ARM9係(xi)統(tong)在(zai)發(fa)射(she)台(tai)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong),主(zhu)要(yao)實(shi)現(xian)對(dui)發(fa)射(she)機(ji)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)監(jian)控(kong),其(qi)良(liang)好(hao)的(de)可(ke)在(zai)線(xian)編(bian)程(cheng)功(gong)能(neng),大(da)大(da)增(zeng)進(jin)了(le)友(you)射(she)台(tai)管(guan)理(li)和(he)減(jian)少(shao)因(yin)軟(ruan)件(jian)更(geng)新(xin)所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)維(wei)護(hu)成(cheng)本(ben)。1.概述 廣西廣播電視信息網絡股份有限公司按照“有人留守,無人值班”的設計思路開發了一套無線發射台遠程網絡監控管理係統,對廣西1 6座邊遠廣播電視無線發射台進行遠程集中監控管理。原監控係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係統,這種係統具有集成度低外圍擴展電路多、係統主頻低、實時響應性慢的缺點,同時單片機與計算機交互需要許多專用的軟硬件,不同廠家的發射機甚至同一廠家的不同類別、butonggonglvdengjidefashejiduiyingbutongchengxu,shixitongbeijianzengjia,erqiezaixuyaogengxinshengjideshihouzhinengbenfufashetaixianchang,zheduiyuyouzhechengxuduoyangxingdegeleifashejicaijikongzhiqilaishuoxiandeshifenfansuo,geiweihuguanlidailaijidadebubian。suizhedaguimojichengdianluheqianrushijishudefazhan,zidongkongzhilingyuxianggaojicheng、高速度、快速響應、易維護管理等方向發展。正因為如此ARM9以其高集成的軟硬件係統和良好的可移植性及性價比走進了工業自動化控製領域,我們將 嵌入式ARM9係統很好地運用於無線發射台尤其是高山台智能化監控係統中,不僅進~步提高了發射台發射機控製係統的精度和穩定性,也解決了程序更新難的問題。在更新程序或備份設備更換、新增設備燒寫的時候隻需將該設備插上網線連入監控係統內部局域網,就可以在局域網的任何一地對其進行燒寫、更新軟件。係統改進後下位機、上位機以及采集控製器的維護與升級都變成了極其方便和簡單,進一步減少了發射台管理和運行維護成本。
2.係統構成 ARM (Advanced R I S C Machines),原意為公司名稱,現泛指一類微處理器,一種技術,指采用ARM技術知識產權(IP)核的微處理器。它是一種先進的精簡指令係統微處理器,具有性能高、成本低和能耗省的特點。支持多任務操作係統,就是說在一塊ARM芯片上可以移植一套完整的操作係統,能夠完成類似個人計算機操作係統所能完成的基本功能,其內核CPU采用AT91SAM9260的ARM芯片,該模塊出廠時已由廠家預裝了正版WinCE5.0實時多任務操作係統以及相關底層外圍驅動,這樣在開發基於該模塊的應用程序時,不用深入了解處理器芯片的內部結構、寄存器、總線等,而隻需借助廠家提供的API庫函數就能完成相關功能,大大節省了軟件的開發周期。我們通過外圍電路設計了模擬的A/D轉換電路、開關量輸入輸出和四個串13,四個串口都可以通過跳線選擇RS232、RS485和RS422方式進行現場通訊。
Windows CE具有模塊化、結構化和基於Win32應用程序接13和與處理器無關等特點,其操作界麵雖來源於Windows 95/98,但Windows CE是基於WlN32 API重新開發、新型的信息設備的平台,是一個用於各種通訊、娛樂和移動式計算設備的操作係統平台。WinCE5.0在2004年5月份推出,微軟宣布WinCE5.0擴大開放程序源代碼,開放了250萬行源代碼程序作為評估套件,它除了1 00%兼容於Windows CE外,還強化許多功能。ARM芯片及外圍電路結構圖如圖1
基於ARM9的EM9260係列產品的開發工具就是著名嵌入式開發工具EVC,一款類似VC開發環境的專業嵌入式開發軟件,其編程風格幾近相同於VC編bian程cheng,當dang開kai發fa在zai線xian調tiao試shi時shi隻zhi需xu借jie助zhu一yi根gen網wang線xian連lian接jie到dao目mu標biao設she備bei即ji可ke,這zhe點dian不bu同tong於yu單dan片pian機ji設she備bei調tiao試shi,需xu要yao取qu下xia處chu理li器qi芯xin片pian並bing借jie助zhu仿fang真zhen器qi才cai能neng調tiao試shi,顯xian得de非fei常chang方fang便bian。整zheng個ge係xi統tong具ju有you程cheng序xu移yi植zhi比bi較jiao方fang便bian、程序類型庫管理維護簡單等優點。
3.1程序移植 zairuanjiankaifawanchenghou,xuyaoduichengxujinxingyizhi,yejiushileisiwomendanpianjishebeidexinpianchengxudiyicishaoxiegongzuo。jinxingchengxuyizhi,shijishangyejiushiyigewenjiankaobeiguocheng,yigongxuyaokaobeihuozhecunchuzhishao6個文件,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,但是對應.Ini後綴的名稱也要跟它一致,另~l,Onboot.ini內部[run]鍵值下的對應名稱必須也要和它一致。當設備上電進入操作係統以後,係統根目錄下有一個文件名為“Nandflash”的文件夾,這就是所有以上6個文件需要存放的地方,它為係統的flash disk,設備掉電時隻有存放在該文件內部的文件不會丟失,存放到其他位置的文件都將丟失(見圖2)。
以上7個文件中除ComNet New.exe外,userinfo.txt內部存放有該設備的IP地址,可以修改,相應bginfo.txt亦存放有設備lP地址信息,它必須與userinfo.txt內部IP地址一致,另外還有遠程調試主機IP地址,亦可以修改,但不建議做改動。Onboot.exe為引導應用程序,ComNet.exe為最終運行的應用程序,我們將該名字用於發射機采集控製器程序。Onboot.ini為引導程序配置說明,包括它所引導的將要運行的應用程序信息。ComNet.ini內部包含有關設備的所有參數配置,包括開放串口、設備lD、發射機機型選擇、手自動以及故障倒機狀態、自動開關機時間表等重要信息。對新開發產品進行更新軟件的步驟是:在原有6個文件的基礎上,首先需要拷貝或者替換兩個文件ComNet_New.exe、Onboot.ini,其中前者為更新文件,統一規定更新文件的文件名為在原有文件的名稱後麵冠以_New未表示,Onboot.ini文件是在原文件中組名為[update]下新增鍵值0=更新文件名,原有文件名;然後給設備斷電重啟或者遠程控製設備複位重啟即可完成對設備程序的更新。
3.2程序類型庫 weileyouxiaodebimianyinweifashejidezhongleiduo,daozhicaijiqichengxujiaoduo,womenjianlilefashejichengxuleixingku,tongguoduisuoyoufashejidecaijishigonghou,jiangsuoyouchengxujianku,tongguojiandandeshezhijiukeyidadaofashejicaijiqidehuyong。dangyouxindefashejijiarushizhixuyaozaixitongzhongzengjiagaifashejidecaijichengxu。
4.軟件功能 軟件主要分為下位機軟件和服務器軟件兩個部分。下位機硬件結構采用了嵌入式ARM,下位機的軟件采用win.dows CExitong,tongguoyuanchengdeshangweijikeyijinxingzaixianshichengxugengxin。caozuojiandan,guanlifangbian。womenkeyixiangzaidiannaoshangyiyangqianrushezhiwangyefangbianfeizhuanyerenyuanduishezhidegenggai。qianruwangyekeyishezhigegetongxunduankoudecanshu、設備參數、倒備機、自動開關機等。
5.發射機采集監控係統 發射機采集控製器采用先進的嵌入式ARM9作為核心單元,它不但具有發射機參數采集、主備機倒換控製、定時開關機、遙控開關機,而且提供了發射機程序類型庫、在線式程序升級等功能極大的減少了備件的種類,方便了設備維護。一台采集器就可以完成一套節目包括主備發射機、主備激勵器參數的采集和監視,以及故障倒備機控製等功能。上位機軟件采用B/S架構,這種機構具有升級維護方便,客戶端電腦擴展簡單等特點。通過上位機可以完成監控各個環節參數的實時動態顯示、參數異常報警、發射機遙控開關機等功能,並能夠設定發射機自動開關機、倒備機的時間設置等功能。發射機嵌入式ARM9采集器具體實現功能如下:
1)采cai用yong主zhu備bei發fa射she機ji互hu為wei主zhu備bei的de工gong作zuo方fang式shi,即ji主zhu備bei機ji之zhi間jian沒mei有you明ming確que的de從cong屬shu關guan係xi,隨sui著zhe發fa射she機ji的de工gong作zuo情qing況kuang發fa射she機ji的de不bu同tong主zhu備bei關guan係xi也ye隨sui之zhi變bian化hua,大da大da地di提ti高gao了le發fa射she機ji的de工gong作zuo壽shou命ming。
2)可以分別定義A機和B機的工作時間段
3)A機、B機的高壓狀態,是彼此自動開關機的互鎖條件
4)天線位置為開機的必要條件
5)A機、B機的高壓狀態鎖定天線閘自動倒換驅動
6)可以預設倒機的功率門限以及延時時間
7)采集控製器根據監測當前工作發射機的發射功率判別是否需要倒機
8)倒機流程:關閉並封鎖主機,倒換天線,開啟備機
結構圖如圖3。
6.結束語 監控係統用ARMchuliqidaitidanpianji,bujinshixitongxingnengdeyidadatigao,erqiezaiyuanchengshengjiweihuguanlishangyoumingxiandeyoushi。danglianjiefashetaijiankongxitongdeyitaiwangzhongduanshi,嵌入在ARM9內nei的de網wang頁ye又you可ke以yi滿man足zu對dui台tai內nei設she備bei的de自zi動dong控kong製zhi和he平ping時shi應ying急ji式shi的de設she置zhi與yu維wei護hu,不bu至zhi於yu造zao成cheng整zheng個ge監jian控kong係xi統tong的de癱tan瘓huan,提ti高gao了le安an全quan播bo出chu的de可ke靠kao性xing,並bing大da大da減jian少shao了le發fa射she台tai管guan理li和he運yun行xing維wei護hu成cheng本ben。