摘 要:本文介绍了在充分利用嵌入式网络模块的资源优势上,设计出具有网络化、多功能、高速性等特点的 新一代自动识别数据采集系统,使其具有广泛的应用前景,尤其为考勤、门禁、公交管理、校园一卡通、
物流管理、商场自动化、智能家居小区管理等领域构造了具有新概念的开发平台。
关键词:嵌入式网络模块netbox, 多CPU 系统,可编程,自动识别
自动识别系统简介
电子技术的迅速发展和广泛应用,对于一个国家经济和社会发展,对人类社会从工业社会走向信息社会的演进,以及对于人们生活方式的改变和生活质量的提高都具有极为重要的作用和深远的影响。
进入21世纪,信息化给人们的生活环境的品质管理提出更为科学和规范的要求。自动识别技术正是将人员流、物流、信息流、现金流有机的结合在一起,使人们从信息复杂、事务繁多的工作中解脱出来。它几乎涉及到整个人类社会的方方面面,商场、学校、银行、交通、公园、宾馆、车间等等,无一不有自动识别设备的存在,人事考勤、门禁控制、售饭管理、办公自动化、财务管理、酒店管理、会议签到、公交出刷卡、机房收费、图书馆管理、巡更、医院管理、智能楼宇、智能家居等等均属于自动识别的范畴。
以往的自动识别设备基本上是在单片机的基础上开发出来。就分类来说,自动识别技术包括条码识别、磁卡识别、接触式IC卡识别、非接触式IC卡识别、指纹识别、虹膜识别、面部识别、签名识别、声音识别、视网膜识别、掌型识别等。而随之对应的自动识别设备则品种繁多,五花八门。其接口类型大致分为磁卡信号仿真、条码信号仿真、WIGEN26信号仿真、AT键盘信号仿真、RS232/RS485信号仿真等。
随着信息技术的飞速发展,互联网已经渗透到了每一个人工作和生活的各个角落,使用Web 浏览器已经成为习惯。诸如Microsoft
Explore 和Netscape Navigator 这样的Web 浏览器软件已经成为了现代人使用最为熟练的工具。透过Web
已经可以实现最为亲切的信息互动。二十一世纪的自动识别设备如果不能够适应这个发展的方向和要求,将很难有强劲的竞争力。
因此针对具有如此众多识别种类及输出接口形式的自动识别设备,有必要设计一款综合性能较强的可编程数据采集终端,一方面要克服单片机功能单一、速度较慢、网络功能不健全的缺点,另一方面则要建立起一个易编程、易维护、易使用的开发平台,根据不同的应用场合,不同的识别方式及接口方式,设计出基于网络、基于统一控制单元的自动识别设备终端,使得整个自动识别领域的健壮性、安全性、兼容性、易用性和可靠性得到一个质的飞跃。
本文以下介绍的基于嵌入式网络模块的多CPU自动识别数据采集终端正是出于此目的而研制的。
嵌入式网络模块NETBOX的特点
1.嵌入式网络模块NetBox 是基于Intel 的高性能、32-bit 嵌入式微处理器386EX 的单板计算机。386EX
作为Intel80X86 系列的一员,软件与其他X86 微处理器保持完全一致。NetBox 通过与PC/DOS 兼容性的实现,为应用软件的运行提供了与PC
完全兼容的环境,同时也为各种应用软件开发工具的使用提供了完善的目标环境。为适应现代应用的网络化需求,NetBox 板上设置了多种通讯接口,包括直接可连接的以太网10BASE-T接口、标准的RS232C
接口以及可扩展的RS422/RS485接口等等。NetBox 设有高性能的Flash 文件系统NetBoxFFS , 用于存贮应用程序及数据,应用程序访问NetBox
的Flash 存贮器象访问普通磁盘文件系统一样方便快捷,客户在任何一台PC 上开发的应用程序也可方便的载入NetBox 的Flash
存贮器。针对一般智能化设备的需求,NetBox 提供对各种矩阵面板键盘、小型LCD 字符点阵型显示器或LED 数码显示器的直接连接支持,在软件上把它们分别作为系统的标准输入输出资源,并与PC
上的键盘和显示器相对应,这就为客户设备的开发在硬件、软件方面都提供了有效的帮助。另外NetBox 还有完善灵活的精简总线接口,可与大多数的AD、DA、
DIO、 定时器、双口RAM 等器件直接相连而不需要任何接口逻辑电路。
2.基于NetBox 的应用软件开发的简单性和快速性是NetBox 的另一大特点。在激烈的市场竞争中,缩短产品从开发至入市的时间是产品取得成功的关键因素之一,NetBox
可很好的满足客户在这方面的要求。事实上客户可选择任意一种开发工具在PC 上进行应用程序开发,并编译或汇编连接成EXE 文件或COM
文件,利用PC 提供的通用工具就可把程序装载至NetBox 板。与大多数嵌入式系统不同的是NetBox 并不需要客户购买昂贵的开发调试系统,而是充分利用现有PC
上大量的廉价优秀的软件作为开发工具。如Borland C/C++ ,Turbo C/C++ ,这样大大降低了客户快速应用高性能32
位处理器的门槛。在网络开发应用方面与NetBox 配套的TCP/IP 协议栈软件包可帮助客户设备快速上网,轻松实现系统单元互联。对复杂应用需求,我们还为客户准备了基于实时多任务操作系统RTOS
的应用方案,在RTOS 环境下NetBox 同样可保证客户应用开发的简单性和快速性。
3.NetBox 嵌入式网络模块主要技术指标
24MHz Intel386EX 高性能32 位微处理器
2M 字节系统RAM,包括支持DOS 的640KB 基本存储器及相应的高端存储器
512K 字节Flash 存储器带磁盘文件驱动软件接口NetBoxFFS
10BASE-T 以太网控制接口NE2000 兼容
一个标准RS232C 串口(9 线),一个可扩展串口(RS232/RS485/RS422/SSIO)
字符或点阵LCD 接口也可支持数字LED 接口
扩展总线接口可与大多数AD DA DIO 定时器双口RAM 等器件直接相连
PC 兼容的CMOS 掉电保护实时时钟
可直接支持M-System 公司的DiskOnChip 2000 系列芯片
PC 兼容BIOS 及PC/DOS 兼容的程序运行环境
支持VRTXTMDeltaOSTM等多种实时多任务操作系统以及相应的开发环境
与NetBox 配套的TCP/IP 协议栈
多CPU 自动识别数据采集系统的硬件构造
为了实现对各种信息格式的实时采集,本系统采用了多CPU方案,每个CPU 负责磁卡信号采集、 条码信号采集、WIGEN26信号采集、AT键盘信号采集、RS232/RS485信号采集、I2C信号采集、USB采集中的一项或两项采集工作,在NETBOX的统一指挥下,通过二次开发者的编程,达到所要实现功能的要求。
系统软件开发过程
采用Borland公司的BC31 软件包来开发应用程序,这不仅仅是因为BC31 是DOS上最优秀的C/C++开发工具,且极易获得,还由于可充分利用BC
所提供的强大的源级调试工具TD ,定能大大加快产品的开发进度。
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