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嵌入式系统设计实例


下面讨论可供选择的三种方案。 下面讨论可供选择的三种方案。
(1)采用电压、电流互感器 )采用电压、 采用电压、电流互感器,经信号调制处理后, 采用电压、电流互感器,经信号调制处理后,形成 一个电压、电流的物理量( 电压), 一个电压、电流的物理量(0—5V电压),定时采集这 电压),定时采集这 两个数值,再用A/D转换器,将其转换为数字量,即di, 转换器, 两个数值,再用 转换器 将其转换为数字量, , dv,根据公式: ,根据公式:
p = di × dv w = ∫ didvdt
这样,就可以求出电度值。 这样,就可以求出电度值。
该方法的优点:可省去机械电 该方法的优点: 度表,降低硬件成本; 度表,降低硬件成本; 缺点: 缺点:信号调制处理电路较难 设计, 设计,要做到高可靠性不很容 另外,校表是一个大问题, 易。另外,校表是一个大问题, 且需电业计量部门批准。 且需电业计量部门批准。在批 量生产中校表是一种较大的工 作量。 作量。
2.出租车拼车信息系统 出租车拼车信息系统
题目内涵:为绿色交通辅助信息系统。 题目内涵:为绿色交通辅助信息系统。绿色交 通信息系统就由三部分组成:( :(1) 通信息系统就由三部分组成:( )出租车信息 系统:定时发送当前时刻车辆所在地、 系统:定时发送当前时刻车辆所在地、目的地及 搭乘客人数量;( ;(2)中心信息系统: 搭乘客人数量;(2)中心信息系统:收集所有 拼车的信息,并加进途经信息;( ;(3) 拼车的信息,并加进途经信息;( )拼车站信 息系统: 息系统:发出请求出租车人员的号码及目的地车 中心系统在接收到拼车站信号后, 站,中心系统在接收到拼车站信号后,迅速从车 辆登记处系统中找到合适的车辆, 辆登记处系统中找到合适的车辆,并将信号发给 出租车及拼车人员,二者都作出相应的显示, 出租车及拼车人员,二者都作出相应的显示,拼 车成功后,撤消这些信息。 车成功后,撤消这些信息。
7.收费方式 预存,当余额接近零值(或某一预定值) (1)预存,当余额接近零值(或某一预定值)时报 警。 交费,欠费后要求在规定的时限内交费。 (2)交费,欠费后要求在规定的时限内交费。
二、硬件设计 1.ARM7基本系统 . 基本系统 S3C44BOX 32MSDRAM 16MFLASH 2.串行口 . 3.LCD接口 . 接口 4.摄像机接口(可用USB) 4.摄像机接口(可用USB) 5.IIC(I2C)卡接口 用耒输入经费 用耒输入经费) . ( )卡接口(用耒输入经费 6. I/O引脚二个、仃电控制及喇6.楼宇自动化系统中的家庭安全 保护系统
该安全系统有两大功能:( )家中有人 该安全系统有两大功能:(1) :( 可检测到有人入侵,可手动报警, 时,可检测到有人入侵,可手动报警, 并记录下罪犯特征;( ;(2)家中无人时, 并记录下罪犯特征;( )家中无人时,有人 入侵,可自动报警, 入侵,可自动报警,并可记录下入侵全过 程。
嵌入式系统设计实例 -- GPS导航系统 导航系统
1.3 嵌入式系统设计过程
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1.3.1 需求分析 1. 需求与规格说明 2. 确认需求 3. 简单的需求表格
1.3.2 规格说明
• 1.3.3 体系结构设计
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1.3.4 设计硬件构件和软件构件 1.3.5 系统集成 1.3.6 系统测试 小 结
硬件设计的图示见下页。 硬件设计的图示见下页。
硬件设计示意图
图中, 图中,基本系统 价格约200元,显示屏 价格约 元 约20元,CCD约20元, 元 约 元 IC卡约 元,总计硬 卡约20元 卡约 件价格不超过280元。 件价格不超过 元
三、软件设计 1.初始化软件 . 2.电度表摄入及分析软件 . 3.卡输入软件 . 4.人、机接口软件 . 5. 计费软件
(2)采用反光标记 在电度表的铝盘上,贴一个反光标记, 在电度表的铝盘上,贴一个反光标记,另设计一 个计数电路。每转一圈可使计数器加1 就是说, 个计数电路。每转一圈可使计数器加1,就是说,将机 械电度表的基准计数用于电子电度表。 械电度表的基准计数用于电子电度表。
优点:简单可行; 优点:简单可行; 缺点:作如此改动易影响原表精度。 缺点:作如此改动易影响原表精度。
以车辆导航系统为例,地图匹配就是根据移 以车辆导航系统为例 地图匹配就是根据移 动物体的历史轨迹,参照数据库中存储的道路数 动物体的历史轨迹 参照数据库中存储的道路数
4.应用系统体系结构进行设计分析 . 在该应用系统中, 硬件的分工, 在该应用系统中,软、硬件的分工,是 一个系统是否具有生命力的关键, 一个系统是否具有生命力的关键,电度测量 正确, 正确,则是系统生命力的第一个关键技术问 题。
3.公共服务行业(银行、医院等) 3.公共服务行业(银行、医院等) 公共服务行业 排队信息系统
题目内涵:公共服务就体现其公正性、 题目内涵:公共服务就体现其公正性、公 平性,并能用现代化技术减少等待时间, 平性,并能用现代化技术减少等待时间,本题 目要求设计出一个排队产品, 目要求设计出一个排队产品,使公共服务便利 公平。 公平。
4.固话缴费系统 4.固话缴费系统
题目内涵: 题目内涵:现代化家庭会涉及到多种缴费 系统,对缴费系统的要求是方便和安全。 系统,对缴费系统的要求是方便和安全。这 关系到从银行取款的安全性。因此, 关系到从银行取款的安全性。因此,在设计 该系统时,从银行取款时, 该系统时,从银行取款时,要求加一个指纹 验证系统, 验证系统,在银行端进行指纹合法性及即时 性检查;当有效时则可以取款, 性检查;当有效时则可以取款,而且款项只 能进入需缴费的几个固定帐户, 能进入需缴费的几个固定帐户,并一并进入 银行转帐。 银行转帐。
上述工作可分为两个子题, 上述工作可分为两个子题,也可 在一个题目中完成。 在一个题目中完成。
7.教室节电系统 教室节电系统
题目内涵:教室中,经常有下列现象: 题目内涵:教室中,经常有下列现象:可 能只有一两个人,或没有人时, 能只有一两个人,或没有人时,也开着多盏 这显然不符合低碳生活的要求。 灯,这显然不符合低碳生活的要求。本系统 要求作到:( :(1)无人不开灯, 要求作到:(1)无人不开灯,或只开一盏 夜灯;( ;(2)人少少开灯,人多多开灯。 夜灯;( )人少少开灯,人多多开灯。
5.楼宇自动化系统中的家电控制系统 5.楼宇自动化系统中的家电控制系统
题目内涵:现代楼宇中会有许多家用电器, 题目内涵:现代楼宇中会有许多家用电器,对这 些家用电器而言,一般的需求即开和关, 些家用电器而言,一般的需求即开和关,特殊的需 求则为定时开关,或遥控开关。此电器控制系统中, 求则为定时开关,或遥控开关。此电器控制系统中, 要求完成这两个任务,即定时开关和遥控开关。 要求完成这两个任务,即定时开关和遥控开关。 系统设计分为两部分:( )家庭中心控制器:负责 系统设计分为两部分:(1)家庭中心控制器: :( 对所有电器的控制及状态检测,通过网络上报信息,并从 对所有电器的控制及状态检测,通过网络上报信息, 网络中获取控制信息;( ;(2)遥控器: 网络中获取控制信息;( )遥控器:分为本地及远程责任 中控制器,前者在本家庭使用,后者一般用手机增值服务。 中控制器,前者在本家庭使用,后者一般用手机增值服务。 在无线网复盖的范围内均可进行。 在无线网复盖的范围内均可进行。 这里,每一个子系统都可成为一个独立的子题, 这里,每一个子系统都可成为一个独立的子题, 中心控制器设计,遥控器设计,家用控制器设计。 如:中心控制器设计,遥控器设计,家用控制器设计。
2.分析:由上述需求来看,该系统首先需要的 分析:由上述需求来看,
搭建一个GPS车载导航硬件系统,其次,做一个 车载导航硬件系统,其次, 搭建一个 车载导航硬件系统 以单行数据库为数据基础的, 以单行数据库为数据基础的,针对导航数据库的 操作行为这样的一个软件系统。 操作行为这样的一个软件系统。
3.地图匹配的自主导航算法: 3.地图匹配的自主导航算法: 地图匹配的自主导航算法
嵌入式系统设计实例 --GPS车载导航系统 --GPS车载导航系统 GPS
一、设计指导 1.内涵:本GPS导航系统所具有的功能: .内涵: 导航系统所具有的功能: 导航系统所具有的功能 (1)导航引导和定位 ) (2)地图信息查询和浏览 ) (3)语音导航 ) (4)通过 )通过GPRS在线更新电子地图 在线更新电子地图
题目要求应用摄像技术来分析教室中的人 数多少和所在位置,开相应的少数灯, 数多少和所在位置,开相应的少数灯,并在人 走后自动关灯,以达到节电目的。 走后自动关灯,以达到节电目的。
8.饭店点菜系统 饭店点菜系统
题目内涵:对现有点菜系统加以改进, 题目内涵:对现有点菜系统加以改进, 其改进点体现在: 其改进点体现在: (1)顾客自己点菜, )顾客自己点菜, 饭店服务员不必参与;( ;(2) 饭店服务员不必参与;( )增加菜单的 视频信息;( ;(3)增加操作功能, 视频信息;( )增加操作功能,如预点 不确认)和预算帐等,使操作更方便。 菜(不确认)和预算帐等,使操作更方便。
嵌入式系统设计题目详解
1.公交车站信息系统 公交车站信息系统 题目内涵:设计一个公交车站信息系统, 题目内涵:设计一个公交车站信息系统,该系 统为整个公交信息系统子系统。 统为整个公交信息系统子系统。公交信息系统主要 含有三个子系统:( :(1)公交车信息子系统: 含有三个子系统:( )公交车信息子系统:负责 将自己的GPS位置发给公交调度中心子系统;( ) 位置发给公交调度中心子系统;( 将自己的 位置发给公交调度中心子系统;(2) 调度中心子系统:收集所属所有车辆的位置信息, 调度中心子系统:收集所属所有车辆的位置信息, 将其定时发给公交车站信息子系统;( ;(3) 将其定时发给公交车站信息子系统;( )公交车 站信息子系统: 站信息子系统:公交车站信息子系统在定时收集到 信息后,显示该类信息。 信息后,显示该类信息。 此公交车站信息系统在收集到这些信息后, 此公交车站信息系统在收集到这些信息后, 应该有一个较好的人机界面系统, 应该有一个较好的人机界面系统,可方便操作 和显示相关信息。 和显示相关信息。
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