CPU智能卡

2024-06-03

CPU智能卡（共8篇）

CPU智能卡篇1

逻辑加密卡技术成熟、价格低廉, 在传统的城市交通智能卡应用中占据了绝大部分市场份额。按交通智能卡“一卡多用、多卡互通”的发展趋势, 电子钱包资金存量必将越来越高, 逻辑加密卡的安全隐患已在业内引起高度关注。CPU卡的安全性大幅优于逻辑加密卡, 但高昂的价格严重制约了其推广应用。近来随着非接触CPU卡的推出, 其价格接近逻辑加密卡, 技术也日趋成熟, 这使全面推广应用CPU卡取代逻辑加密卡成为可能。为此, 国家建设部明确要求跨行业及互联互通的IC卡应用应采用安全性高的CPU卡, 并组织编制CPU卡芯片技术要求和COS技术要求等行业标准, 大力推广CPU卡技术在交通智能卡领域的应用。

广东联合电子收费股份有限公司作为国内领先的交通智能卡运营商, 在推广CPU卡技术应用方面走在了全国的前列, 粤通卡是目前国内仅有的几个CPU卡在交通智能卡领域的成功应用之一。为了推动粤通卡走出高速公路进入城市一卡通领域, 广东联合电子收费股份有限公司积极响应建设部的号召参加了建设部组织的《建设事业非接触式CPU卡芯片技术要求》和《建设事业非接触式CPU卡COS技术要求》国家行业标准的制定工作, 并针对目前CPU卡技术推广的存在问题提出了本解决方案。

■主流方案分析

目前我国绝大部分城市交通智能卡应用均基于逻辑加密卡技术, 全国已发行逻辑加密卡上亿张, 安装刷卡终端几十万台。推广CPU卡时, 如何才能既保护已有投资, 又方便老百姓使用, 实现平稳过渡?业内目前对此主要有三种意见。

意见一:一步到位推广CPU卡

技术方案:CPU卡无需兼容逻辑加密卡。

系统改造:全面升级原有逻辑加密卡系统, 将原来只能读写逻辑加密卡的交易终端 (下称M1终端) 全部改造或更换成可读写CPU卡的交易终端 (下称CPU终端) , CPU终端应同时支持逻辑加密卡的读写, 实现向下兼容。

运营模式:新布设的交易终端全采用CPU终端, 新发行的卡片全采用CPU卡。CPU卡支持跨行业及互联互通应用, 已发行的逻辑加密卡限制在原应用领域使用, 由市场逐步淘汰。

利弊浅析:由于推广CPU卡应用不产生直接的经济效益, 而此方案要求运营商对原有系统进行全面升级改造, 一次性投入很大, 运营商难以承受, 缺乏积极性, 推广难度很大, 可操作性值得商榷。

意见二:双钱包同步

技术方案:CPU卡划出部分空间由硬件模拟逻辑加密卡功能, CPU卡本身带有符合PBOC标准的电子钱包 (下称CPU钱包) , 所模拟的逻辑加密卡功能也带有电子钱包 (下称M1钱包) 。每次交易时, 由卡片COS对两个钱包进行校验和数据同步, 确保两个钱包余额一致。

系统改造:无需对已经布设的M1消费终端进行升级, 仅须将充值终端改造或更换成CPU终端, 以提高CPU卡充值安全性, 对逻辑加密卡仍采用原充值流程, 充值上限额较低。

运营模式:新布设的交易终端全部采用CPU终端, 新发行的卡片全部采用CPU卡。在过渡期, M1消费终端对所有卡片均使用逻辑加密卡消费流程, CPU消费终端应能自动识别卡片类型, 采用对应的消费流程, CPU卡消费时由COS自动实现CPU钱包与M1钱包的同步。随着M1终端逐步折旧完毕、更换成CPU终端, 以及大部分逻辑加密卡超过有效年限, 过渡期结束, 应用的各个环节均采用CPU卡技术, 不再兼容逻辑加密卡。

利弊浅析:此方案系统改造量少, 使运营商在过渡期资金投入大幅度减少, 可有效提高运营商的积极性, 有利于CPU卡推广。但CPU卡在过渡期内, 由于每次交易都需要由COS对两个电子钱包进行同步, 增加了交易的复杂度, 影响交易效率和稳定性。许多卡商表示, 以目前的技术条件, 增加电子钱包同步操作后, 难以保证交易在300ms内完成。交通智能卡应用以快速消费为主, 如交易时间超过300ms, 将严重影响持卡人使用的便利性。此外, 增加电子钱包同步操作也使交易异常的几率大大增加, 存在一定的技术障碍。

意见三:双钱包异步

技术方案:CPU卡支持CPU和M1双钱包, 但交易时COS不对两个钱包进行同步。

系统改造:本方案对系统的改造要求与意见二一致。

运营模式:新布设的交易终端全采用CPU终端, 新发行的卡片全部采用CPU卡, 运营商提供将CPU钱包部分或全部资金“圈存”到M1钱包的服务。在过渡期, M1终端对所有卡片均使用逻辑加密卡消费流程, CPU终端自动识别卡片类型, 采用对应的消费流程。由于CPU钱包和M1钱包不同步, 需对两个钱包独立管理, 这就要求持卡人熟知各种消费对应扣除哪个钱包的资金, 及时“圈存”以保证两个钱包都有足够的余额, 否则很容易出现卡内有钱, 但由于对应的钱包资金不足而无法消费的情况。过渡期结束后, 本方案营运模式与意见二一致。

利弊浅析:此方案规避了电子钱包同步的技术障碍, 但要求持卡人熟知各种消费对应哪个钱包并不现实, 持卡人使用十分不便, 运营商也难以解释原因。失去用户意味着失去应用的根基, 这样的应用方式难以在市场立足, 存在过渡期夭折的风险, 运营商自会权衡。

■解决方案

上述三个方案各有利弊, 如何克服推广、技术和应用三方面的障碍、取得平衡点, 成为近来业内专家争论最为激烈的课题。经分析研究, 提出以下方案供业界参考。

技术选择:仍采用双钱包的方案。CPU卡划出部分空间由硬件模拟逻辑加密卡功能, 实现CPU和M1双电子钱包。卡片COS应保证只有CPU钱包可通过外部指令充值, M1钱包不能通过外部指令充值, 只能由COS自动从CPU钱包转入资金, 确保逻辑加密卡充值密钥不在交易中与终端传递, 保证M1钱包的充值安全。

本方案的关键技术在于要求卡片COS支持2种充值指令, 指令A (下同) 向CPU钱包充值, 指令B (下同) 通过CPU钱包向M1钱包充值。指令A采用符合PBOC标准的CPU卡充值流程;指令B的基本流程为:接收指令后COS先采用CPU卡充值流程对CPU钱包充值, 充值成功后, 由COS自动对CPU钱包进行全额消费操作, 将所有资金“圈存”到M1钱包。充值完成后, CPU钱包余额应为零, M1钱包余额应为原余额加充值额。

系统改造:本方案对系统的改造要求与意见二基本一致, 特别要求充值终端支持指令A和指令B流程, 并可通过参数控制使用;CPU消费终端无需自动识别卡片类型, 由参数控制统一采用逻辑加密卡消费流程或CPU卡消费流程。

运营模式:新布设的交易终端全采用CPU终端, 新发行的卡片全部采用CPU卡。在过渡期, CPU卡充值全部采用指令B, 即充值后所有资金转入M1钱包, CPU消费终端无论对CPU卡或逻辑加密卡, 全部统一按逻辑加密卡消费流程操作, 持卡人就如同使用单一的M1钱包一样。

交通智能卡交易终端和逻辑加密卡的“服役”年限一般为5年, 随着已经布设的M1终端逐步折旧完毕、更换成CPU终端, 以及大部分逻辑加密片超过有效年限, 过渡期结束。运营商通过参数下载, 充值终端统一采用指令A进行充值, 而消费终端统一应用CPU卡流程, 应用的各个环节均采用CPU卡技术, 不再兼容逻辑加密卡。运营商应提供“移资”服务, 将M1钱包余额充入CPU钱包中, 流程为:对M1钱包进行全额消费, 再通过指令A进行对CPU钱包全额充值。

方案分析:

本方案同时克服了上述三种意见的弊端:

1、系统改造量少, 过渡期资金投入少, 有利于提高运营商推广CPU卡的的积极性。

2、无需每次交易都进行电子钱包同步, 只在过渡期CPU卡充值时由COS进行资金转移。由于充值对交易速度要求不高, 使用频率也远低于消费, 故对交易效率和稳定性的影响极小。

3、对持卡人而言只有1个钱包, 过渡期全部用逻辑加密卡钱包消费, 正式启用后全部使用CPU卡钱包消费, 不会造成使用不便。

有争议认为, CPU终端对CPU卡也采用逻辑加密卡的消费流程, 这是技术的倒退, 系统安全性没有得到提高, 浪费了投资。

交通智能卡的安全性主要在充值方面, 因为伪造充值使卡片资金增加会造成运营商的损失, 而伪造消费只能使卡内资金减少, 损失的是伪造者自己, 运营商反而增加了收益。本方案要求CPU卡充值采取符合PBOC标准的CPU卡安全认证机制, 由硬件禁止CPU卡虚拟的M1钱包充值;对于已发行的逻辑加密卡, 可由运营商通过降低充值上限额来控制风险, 从最主要的方面提高了系统安全性。在过渡期, 所有消费统一采取逻辑加密卡流程, 是方便使用者, 保证平稳过渡的手段, 还可减少过渡期对中央结算系统的改造量和升级投入, 可在一定程度上提高运营商的积极性, 可谓一举两得。诚然, 由于逻辑加密卡自身无法产生验证交易唯一性和有效性的TAC码, 会对互联互通应用的清算有一定影响。然而, 只要逻辑加密卡仍在使用, 该影响就无法避免, 当前的主流方案也只是尽量减少逻辑加密卡交易, 不能根本解决这个问题。过渡期结束后, 将统一采用CPU卡消费流程, 该问题即不复存在。因此, 在过渡期统一使用逻辑加密卡消费流程对系统安全性影响很小, 不失为可行的解决方案。

■结束语

本方案克服了CPU卡推广、技术和应用三方面的障碍, 可有效促进CPU卡技术推广, 提升交通智能卡系统安全性, 实现平稳过渡。广东联合电子收费股份有限公司作为方案的提出单位, 肩负着促进业界技术交流、引领智能卡产业自主创新潮流的重任, 公司将积极研究利用粤通卡的龙头地位, 拓展城市一卡通业务, 将CPU卡技术推广到广泛的城市交通智能卡领域。希望本方案能起到抛砖引玉、引发共鸣的效果。只要业界人士群策群力, 充分发挥中国人的聪明才智, 携手合作、积极推广, 相信CPU卡应用的春天很快就将来临。

CPU智能卡篇2

英特尔CPU核心

Tualatin

这也就是大名鼎鼎的图拉丁核心，是Intel在Socket370架构上的最后一种CPU核心，采用0.13um制造工艺，封装方式采用FC-PGA2和PPGA，核心电压也降低到了1.5V左右，主频范围从1GHz到1.4GHz，外频分别为100MHz(赛扬)和133MHz(PentiumIII)，二级缓存分别为512KB(PentiumIII-S)和256KB(PentiumIII和赛扬)，这是最强的Socket370核心，其性能甚至超过了早期低频的Pentium4系列CPU。

Willamette

这是早期的Pentium4和P4赛扬采用的核心，最初采用Socket423接口，后来改用Socket478接口(赛扬只有1.7GHz和1.8GHz两种，都是Socket478接口)，采用0.18um制造工艺，前端总线频率为400MHz，主频范围从1.3GHz到2.0GHz(Socket423)和1.6GHz到2.0GHz(Socket478)，二级缓存分别为256KB(Pentium4)和128KB(赛扬)，注意，另外还有些型号的Socket423接口的Pentium4居然没有二级缓存!核心电压1.75V左右，封装方式采用Socket423的PPGAINT2，PPGAINT3，OOI423-pin，PPGAFC-PGA2和Socket478的PPGAFC-PGA2以及赛扬采用的PPGA等等。Willamette核心制造工艺落后，发热量大，性能低下，已经被淘汰掉，而被Northwood核心所取代。

Northwood

这是目前主流的Pentium4和赛扬所采用的核心，其与Willamette核心最大的改进是采用了0.13um制造工艺，并都采用Socket478接口，核心电压1.5V左右，二级缓存分别为128KB(赛扬)和512KB(Pentium4)，前端总线频率分别为400/533/800MHz(赛扬都只有400MHz)，主频范围分别为2.0GHz到2.8GHz(赛扬)，1.6GHz到2.6GHz(400MHzFSBPentium4)，2.26GHz到3.06GHz(533MHzFSBPentium4)和2.4GHz到3.4GHz(800MHzFSBPentium4)，并且3.06GHzPentium4和所有的800MHzPentium4都支持超线程技术(Hyper-ThreadingTechnology)，封装方式采用PPGAFC-PGA2和PPGA，

按照Intel的规划，Northwood核心会很快被Prescott核心所取代。

Prescott

这是Intel最新的CPU核心，目前还只有Pentium4而没有低端的赛扬采用，其与Northwood最大的区别是采用了0.09um制造工艺和更多的流水线结构，初期采用Socket478接口，以后会全部转到LGA775接口，核心电压1.25-1.525V，前端总线频率为533MHz(不支持超线程技术)和800MHz(支持超线程技术)，主频分别为533MHzFSB的2.4GHz和2.8GHz以及800MHzFSB的2.8GHz、3.0GHz、3.2GHz和3.4GHz，其与Northwood相比，其L1数据缓存从8KB增加到16KB，而L2缓存则从512KB增加到1MB，封装方式采用PPGA。按照Intel的规划，Prescott核心会很快取代Northwood核心并且很快就会推出Prescott核心533MHzFSB的赛扬。

AMDCPU核心

AthlonXP的核心类型

AthlonXP有4种不同的核心类型，但都有共同之处：都采用SocketA接口而且都采用PR标称值标注。

Palomino

这是最早的AthlonXP的核心，采用0.18um制造工艺，核心电压为1.75V左右，二级缓存为256KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为266MHz。

Thoroughbred

这是第一种采用0.13um制造工艺的AthlonXP核心，又分为Thoroughbred-A和Thoroughbred-B两种版本，核心电压1.65V-1.75V左右，二级缓存为256KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为266MHz和333MHz。

Thorton

采用0.13um制造工艺，核心电压1.65V左右，二级缓存为256KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为333MHz。可以看作是屏蔽了一半二级缓存的Barton。

Barton

采用0.13um制造工艺，核心电压1.65V左右，二级缓存为512KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为333MHz和400MHz。

新Duron的核心类型

AppleBred

采用0.13um制造工艺，核心电压1.5V左右，二级缓存为64KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为266MHz。没有采用PR标称值标注而以实际频率标注，有1.4GHz、1.6GHz和1.8GHz三种。

Athlon64系列CPU的核心类型

Clawhammer

采用0.13um制造工艺，核心电压1.5V左右，二级缓存为1MB，封装方式采用mPGA，采用HyperTransport总线，内置1个128bit的内存控制器。采用Socket754、Socket940和Socket939接口。

Newcastle

搜索理想CPU 篇3

走进移动处理器

谈到低耗能处理器，只要看看那些专为移动电脑而设计的处理器就可以了。毕竟，当能源消耗直接关系到电池的寿命时，芯片设计者不得不施展其全部“伎俩”。英特尔公司的Pentium M是现今最强大的移动处理器之一，起初是随着855芯片组作为新的迅驰（Centrino）平台的核心于2003年的3月推出的。早期的Pentium M处理器是运用一种新设计的微体系架构（Micro-architecture），使用130纳米工艺，芯片包含7700万个晶体管，有1MB的二级缓存，支持SSE2指令集，在400MHz四倍并发总线下运行，频率可达1.3GHz到1.7GHz。低功耗和超低功耗型号处理器也随后推出。在很多方面，它沿袭了Pentium 4和Pentium 3的精华，本着为移动环境服务的精神而开发。Pentium M在运行性能和能耗两项上都完全胜出，它的设计热功耗为22W到24.5W。在迅驰笔记本上进行能耗性能测试时，它都领先于时钟运转频率相对更快些的Pentium 4笔记本电脑甚至Pentium 4台式。2004年5月，Pentium M采用改进的Dothan内核完成升级。Dothan内核，采用更优的90纳米芯片制造而成，它包含有1亿4千万个晶体管，多数是用来提供更大的2MB二级缓存。它支持533MHz和400MHz总线，同时一种新的915芯片组也问世，以支持PCI Express和双通道DDR-2内存。Dothan处理器刚开始时运行频率只有1.5GHz，但现在已经达到2.13GHz，而热设计功耗只有21w到27w。

与此同时，英特尔公司也开始应用新的处理器编号系统，为Pentium M选择了7xx系列编号。由于英特尔公司热衷于强调这种编号意味着结合了多种特性，而不只是相对的功率上，公司把早先传统的单核Pentium 4编号范围列为5xx系列。而Dothan内核的Pentium M处理器编号范围从715型号（1.5GHz/400MHz总线）开始，到目前为止，已经飙升到了770型号（2.13GHz/533MHz总线）。运行快速、低热、经济，Pentium M看起来拥有所有这些优点。但让人十分遗憾的是，到现在我们才找到一种使用它来打造台式机PC的好方法。

Aopen（建基）主板

2004年底，Aopen公司宣布研发出第一块为Pentium M而设计的台式机主板。这种i855GMEm-LFS microATX型号的主板，是在迅驰平台的855GME芯片组基础上设计的，集成显卡，支持USB 2.0，内存容量可达2GB，支持DDR333。尽管不像笔记本电脑主板，但它有很多为标准的台式机部件提供的直插型插槽和接口，包括为增强板载显卡性能提供的AGP 4X插槽，还有3个PCI插槽、板载双千兆以太网卡、火线和串行ATA，而所有这些在成熟的ICH4-M芯片组的构成中是没有的。处理器插座决定了主板的适用性，Aopen采用了Socket 479，从技术上说，与采用Socket 478封装工艺的处理器（包括Socket 478 Pentium 4和Celeron）相同，存在电气兼容方面的问题。

这款i855GME型号的主板设计上只允许其与Pentium M处理器配合使用，支持Banias和Dothan，虽然现在只支持400MHz总线。和传统安装CPU的方法不同，Aopen主板运用了一种插槽螺口，先逆时针旋转来插入处理器，然后再顺时针方向旋转来锁住处理器。在主板上，Aopen选用标准Pentium 4散热器安装架构组件，但是却提供了自己公司专门设计的散热器和风扇，这是因为Pentium M核心没有进行传统的散热封装，而且物理形状上比Pentium 4更加矮小。

因为这个原因，Aopen公司强烈推荐使用自己提供的散热器，尽管Pentium 4的散热器固定组件，在塑料卡子的张力作用下能够将散热器直接装配在主板的四个孔上，并且也可以和处理器核心保持一定接触。当然，此款主板如果不用Pentium M处理器的话是不能使用的，幸运的是现在可以从很多供应商那里买到。

进行测试

为了实验Pentium M是否可以成为一种可行的台式机解决方案，我们采用Pentium M 725和Pentium M 755处理器以及Aopen提供的散热器进行测试。为了确保内存不至于成为瓶颈，采用两条512MB的Hyper-X DDR金士顿内存条，虽然855芯片组只有一个单通道的内存控制器，最高也只能在333MHz下运行。

为确保在低噪环境下运行，系统是在Silentmaxx公司的无风扇423w超静电源供电下运行。最终，我们将Windows XP Professional（Service Pack 2）版本的操作系统安装在一个80GB的希捷硬盘上。

Aopen的BIOS在“Silent Bios/ HW Monitor”中也提供了几种风扇控制选项。把风扇的模式选为“Smart Control”，风扇在达到用户自定义的临界温度时将自动关闭。在这点上，如果温度没有降到临界温度以下，风扇会自动运转。英特尔公司对Pentium M规格的描述，最高运行温度为100度，所以我选择的在Aopen BIOS中的最高临界温度为70度。

测试结果

当电脑启动后，处理器散热风扇在转动了几秒钟后自动关闭，除了硬盘发出的微弱的嘀哒声外，整个系统在绝对的安静中运行。隔了几分钟，随着CPU的温度达到了70度，风扇每次都会开启几秒钟。一旦风扇停止转动，系统出奇的安静。然后运行SYSmark 2002测试软件，1.6GHz的Pentium M 725整体得分为230，其中各子项目测试得分如下：互联网内容创建测试得分277，办公效率测试得分191。用2GHz的Pentium M 755型号测试，总体得分可增到259，互联网内容创建测试可增到315，办公效率测试可增到213。

客观地分析一下，一个2.4GHz的Pentium 4A系统，如果使用同样的400MHz前端总线（FSB)、硬盘和内存，在SYSmark 2002软件测试中得分只有222，比使用1.6GHz的Pentium M得分要低。如果要达到使用1.6GHz的Pentium M的得分，就必须要把2.4GHz的Pentium 4A超频到2.52GHz。如果要达到使用2GHz的Pentium M的得分，就必须把2.4GHz的Pentium 4A超频到3GHz。为了测量功耗，我们用了一个插座式功率和能量监控器来测试，它是英国Maplin公司生产的。这种手持式工具在测试中处于所测设备和电源插座之间，它的液晶屏可显示电压、电流、功率或者频率。

最基本的Aopen Pentium M系统（含2GHz处理器、1GB内存、板载显卡和80GB硬盘），在运行SYSmark测试软件时平均消耗了约42W的功率，最高为53W，最低为38W。相比之下，2.4GHz的Pentium 4A系统在正常的频率下，配置同样的内存和硬盘，尽管有2个PCI接口的电视卡和基本的AGP接口的显卡，消耗的功率平均值为145W，最高为155W，最低为122W。两个系统在进入到内存唤醒功能待机状态时都是消耗8W。显然，这就需要更好的测试方法来直接比较这两个平台，所以下个月，我们将做一些更多的功率测试。虽然我刚才这样说，但也必须指出，我仍然预期Pentium 4系统是Pentium M系统能耗的2到3倍以上。别忘了，Pentium M还要运行得更安静、更快。

最终的平台

这些测试为Pentium M作为台式PC解决方案描绘了一个理想的蓝图，也表明了它比Pentium 4运行得更快，能耗更低，噪音更小，甚至是在后者的时钟频率比前者的快一半时。我还没有比较的就是它们的价格：截至目前，买1.6GHz的Pentium M的钱可以买3.2GHz的Pentium 4，可前者的运行性能全面高于后者，特别是在媒体编码方面。由此可见，尽管Aopen主板的价格是Pentium 4主板的两倍，但是它却拥有与众不同的兼容性和其它性能。因此，现在一个完整的Pentium M台式机系统比一个基于典型Pentium 4系统价格要高，可你能得到实惠，它消耗更少的电能，产生极少的热量以至于不需要任何风扇来冷却。而Pentium 4的系统则需要另外花钱对其进行冷却。

CPU智能卡篇4

温室环境测控系统的工作原理就是根据温室内外装设的各种传感设备采集或监测信息,然后传递给处理设备进行分析与处理后,控制其执行机构对温室的环境进行自动调节与控制,以达到为作物的生长发育创造最佳环境条件的目的[1]。

1 目前智能温室环境测控系统控制器分析

由于处理器核心技术的不断进步,温室控制系统处理器的处理能力也在飞速发展,种类也在不断增多。资料显示,目前的温室控制系统结构中,在核心处理器的选择上[1],主要采用以下几种:

(1) 工业控制机

在这种温室控制系统中其核心处理器是以工业控制机为中心的。其余2个模块:一个主要由用于环境因子采集的各类传感器组成;另一个模块主要由各种执行机构组成。控制系统的主要特点是多输入和多输出闭环控制,所以硬件的开发量比较小,软件组态方面也比较方便,市场很容就能够买到所需要的硬件及软件。工业控制机的一个显著的特点是具有标准通信接口,因此很容易实现温室的群控和网络化。其缺点是:一方面是成本较高,因为工业控制机及相应的组态软件都需要购买;另一方面是集中控制,如果核心的工控机发生了故障,那么将导致整个系统运行遭到破坏。而且在这种以工控机做为控制器的结构中,在进行系统的布线时由于多入多出结构的特点,线路铺设相当复杂,如果出现了问题在维护起来也十分不方便。

(2) 单片机

在这种控制系统中其性能的好坏主要由所选用的单片机所决定。其主要特点是单片能够对全局环境进行控制和管理,对使用者的素质要求不是很高,操作起来也十分容易,而且投资成本较低。但是在系统搭建时其线路的铺设十分复杂,出现故障的几率也是相当的高,因此系统的可靠性必然受到影响;一般还是通过模拟量或开关量进行信号的输入、输出,自动化程度比较低。

(3) 可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器[2]是一种通用的自动控制装置。这种装置的主要特点就是将传统的继电器技术和先进的计算机技术、通信技术等融为一体。运算能力方面能够进行复杂的逻辑运算和算术运算。其控制能力方面相对较强,对于温室环境系统来说,它能够满足长期连续的工作和高效率的控制需求;在系统稳定性方面,系统性能稳定,因此可靠性比较高;在操作方面,比较灵活,而且操作方法比较简单。缺点是不能独立进行控制需要和上位机进行联合,因此在资金投入方面很大,普通的农业用户在经济能力上无法承受。

(4) 嵌入式控制器

嵌入式控制器是由通用CPU[2]演化而来的,随着嵌入式系统的快速发展,应用领域也不断扩展。再加上其“专用”的特点,在温室控制系统中的应用在日趋增多。

2 专用CPU的设计

虽然微处理器的技术在飞速的发展,处理能力也在不断的增强,从4、8、16、32至 64位,但通过调查发现,16位的微处理器经历了这么多年的发展之后,生命力依然十分旺盛,在市场上具有相当高的占有率。与从16位机迅速的向32位、64位过渡的通用的计算机相比,16位微控制器从诞生至今,虽历经了从单片微型计算机到微控制器、微控制器到SoC的变迁[3],但在嵌入式领域16位机依然是中低端应用的一种主要机型,而且在未来相当长的一段时间内,这个势头仍然会持续下去。因为这是由嵌入式系统和通用计算机系统的完全不同的应用特性决定的,所以其技术发展道路走向是完全不同的。根据智能温室测控系统[4]的特点,在最大限度地满足数据的采集、控制、可靠性和低功耗等品质的要求下,16位机具有很强的速度潜力,因此本所设计的专用CPU为16为CPU。作为智能温室环境测控系统的专用CPU,一方面它和通用的CPU相比具有很多的共同特性,另一方面具有它在农业温室控制系统领域的特殊性[5]。

2.1 专用CPU的组成结构

图1是一个16位的采用了RISC思想的单总线CISC CPU处理器结构。

此CPU单独设置了一个8段的流水FLOAT(浮点型运算器)、一个ALU(定点运算器)、一个PcCount(程序计算器)、一个InstrReg(指令寄存器)、一个Shift(移位运算器)、一个ComP(单比较器)、一个Compn(比较器组、n为可扩充)、一个Controller(控制单元)、一个AddrReg(地址寄存器)和八个Reg0…Reg7(16位寄存器组),它们共用一组16位的三态数据总线。其工作流程和通用CPU相同,不同的专用寄存器保存指定的内容,指令的执行分顺序和转移两种方式。

该结构中有专门针对于智能温室测控系统而设计的一个浮点运算器和n个Comparray比较器[3]。一方面由于本智能温室环境测控系统的一个很重要的功能就是硬件实现智能控制方法,同时运算模块主要对由采集模块所采集的环境因子进行比较分析和处理,而所采集数据通常是浮点数,所以本文在CPU的运算单元中增加了单独的浮点运算器;另一方面因为在智能温室测控系统中要随时对温度、湿度、CO2浓度等数据与作物生长的最佳值比较[6],如果数值超越了警戒线,就要采取措施。为了提高处理速度,方便比较,该结构中放置了比较器组,会把最常用的值在不同的比较器中固化,不但节省了取操作数的环节,而且也节省了时间。

2.2 比较寄存器组的设计

Comparray比较寄存器组是专门针对于智能温室测控系统设计的。在智能温室测控系统中要随时对温度、湿度、CO2浓度等参数与作物最佳生长值比较,如果数值超越了设定值,就要采取措施。该结构中放置了多个比较器,主要是为了方便比较,因此会把经过时间测试或专家提供的最常用的作物生长不同阶段的标准值在不同的比较器中进行固化,这样减少了取操作数的环节,自然就节约了时间。比较寄存器组的结构如图2所示。

在这个比较器组中只列了3个比较器,分别比较CO2浓度、湿度、温度,在智能温室控制系统中还有,光照强度、PH值、EC值、室外气象值、光合作用等,这里只是用这3个值作为示例。Comparray就相当与一个选择器,来分别选择比较寄存器组中的寄存器,这里设置了3个比较寄存器,当然也可根据需要进行增减。

3 浮点运算器的设计与仿真

本专用CPU设置浮点运算器的目的是要将智能控制算法在CPU内集成。而此浮点单元在进行复杂的算术逻辑运算时,主要设置了状态机,通过状态机[6]对浮点运算单元的各个子模块进行调用,从而实现运算。本浮点运算单元的子模块主要有:加减法运算器、乘法运算器和除法运算器。它们之间的协调与配合是在总控状态机的负责下进行的,总控制状态机首先根据情况启动各个运算子模块使其进入运算状态,当运算结束后总控状态机会收到运算结束的反馈信号,并且将结果存入指定寄存器中,或用于输出或用于下一次运算。下面对各个子模块进行分别设计:

3.1 加减法器的设计与仿真

浮点加减法运算模块电路原理如图3所示。主要由6个模块构成,分别是Subcell模块、exchange模块、move模块、M_add模块、standar模块、cntrl模块。

功能仿真如图4所示。

3.2 浮点乘法器的设计与仿真

浮点数乘法器的基本思想是符号与数值分开处理,2个操作数符号的异或为结果的符号,对于数值的处理采用的是取底数相乘、指数相加减的方法,然后对结果进行规格化处理后,再调整指数。按照浮点数的乘法步骤解释程序如下:

(1) 零操作数判断

如果两个操作数中只要有一个操作数是0,则结果为0:

若q的值为1,则执行完下面的程序后就就跳出进程:

若q的值为0,则程序就继续执行一下操作。

(2) 运算结果符号位判断

运算结果符号位主要是由两个操作数的符号决定,而其实现主要是通过一个异或门电路得到,程序如下:

(3) 幂相加和尾数相乘

(4) 规格化与舍入处理

当以上3步运算结束后,要对最高位进行判断,从而决定是否需要进行规格化,采用直接舍入法进行处理。

浮点乘法运算的功能仿真如图5所示。

3.3 浮点除法器的设计

除法器的VHDL核心处理代码如下:

功能仿真如图6所示。

4 结语

针对温室环境控制的功能特点,在CPU中设计了可扩充的环境值比较器组。用来对采集的单个环境值与标准值进行比较,不但节省了存取数据的时间,也提高了温室环境测控系统的系统效率;单独设置了浮点运算器使得此专用CPU可以对智能控制算法的硬件集成提供良好的支撑,使得无PC的参与、无庞大专家数据库系统的支撑,同样具有反应专家知识的功能。

摘要：智能温室是近年逐步发展起来的一种资源节约型高效农业发展技术,目前国内大多以单片机、通用计算机作为温室系统处理器,由于基于单因子和成本问题,其智能化和效率有待提高。在此通过对目前智能温室控制器的分析研究,提出并设计了一款16位的的单总线专用CPU,且专门针对于智能温室测控系统设计了一个浮点运算器和n个Comparray比较器,并使用VHDL语言在QuartusⅡ6.0中进行设计与仿真。所以,该CPU不但具有通用CPU的基本特性,而且更具有在农业温室控制系统领域的特殊性。

关键词：测控系统,专用CPU,Comparvay比较器,VHDL语言

参考文献

[1]田祎,樊景博.智能温室测控系统的分析与设计[J].商洛学院学报,2011(2):63-67.

[2]潘松,潘明.现代计算机组成原理[M].北京:科学出版社,2007.

[3]薛淞文.可穿戴医疗监护系统CPU的设计与实现[D].西安:西北大学,2010.

[4]张云鹤,于海业.基于Internet温室环境远程智能控制系统研究[D].长春:吉林大学,2004.

[5]金钰.工业控制计算机在自动化温室控制中的应用[J].工业控制计算机,2000,13(1):16-17.

CPU智能卡篇5

双核处理器(Dual Core Processor)：双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心，从而提高计算能力，

什么是双核CPU？

结构上集成两个CPU核心，成本要比两个CPU低，功耗跟单核一样。关于多核芯片的性能，IBM公司写了一个报告，对比了AMD的双核处理器和单核处理器的性能，对高性计算机进行排行的一个测试，它的结果是在双核和单核相比，大概性能提高60%，当然不是百分之百，这个效果还是不错的。双核相对于单核的最大优势在于：多任务的处理。就是说当你一边杀毒，一边玩游戏，一边开着迅雷下载东西，一边开着网页偶尔切换出来看一下等等的话，双核处理器就有着无法比拟的优势。但是同一时刻你只做一两件事时，单双核的差别就不是很大了

双核处理器即是基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核心。换句话说，将两个物理处理器核心整合入一个核中。企业IT管理者们也一直坚持寻求增进性能而不用提高实际硬件覆盖区的方法，

多核处理器解决方案针对这些需求，提供更强的性能而不需要增大能量或实际空间。

双核心处理器技术的引入是提高处理器性能的有效方法。因为处理器实际性能是处理器在每个时钟周期内所能处理器指令数的总量，因此增加一个内核，处理器每个时钟周期内可执行的单元数将增加一倍。在这里我们必须强调一点的是，如果你想让系统达到最大性能，你必须充分利用两个内核中的所有可执行单元:即让所有执行单元都有活可干!

为什么IBM、HP等厂商的双核产品无法实现普及呢，因为它们相当昂贵的，从来没得到广泛应用。比如拥有128MB L3缓存的双核心IBM Power4处理器的尺寸为115x115mm，生产成本相当高。因此，我们不能将IBM Power4和HP PA8800之类双核心处理器称为AMD即将发布的双核心处理器的前辈。

目前，x86双核处理器的应用环境已经颇为成熟，大多数操作系统已经支持并行处理，目前大多数新或即将发布的应用软件都对并行技术提供了支持，因此双核处理器一旦上市，系统性能的提升将能得到迅速的提升。因此，目前整个软件市场其实已经为多核心处理器架构提供了充分的准备。

cpu双核有什么好处？

一个CPU有两个工作的物理核心。他们共同执行任务，可以是同一个任务也可以是不同的任务。这样工作效率能相对较高。

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如何选择主板和CPU 篇6

无论是升级老旧计算机，还是组装一台新电脑，CPU和主板通常都是最贵的组件，也是影响计算机性能和日后可扩展性的关键。选择范围很广，主板上CPU插槽有几十种，决定了可用的CPU类型。对每一种规格的插槽，又有几百款CPU和主板在售。

目前，绝大部分消费者都倾向英特尔1150插槽的主流平台，对应新的Haswell和Broadwell系列CPU。至于具体型号的选择，就看用户的资金预算和对性能的具体要求。另外，AMD公司尽管处于弱势，在产品整体性能和生产效率上不敌对手，但它仍然在顽强地与英特尔竞争。其内嵌图形处理器的CPU在3D图形处理方面性能突出，值得推荐给对游戏图像要求高的用户。

至于主板，用户可以选择最新的芯片组，根据自己的需要，选择品牌厂商的产品以获得良好的技术支持，然后从中选择性价比较好的主板型号。

挑选内存条时要考虑的主要因素跟主板一样，当然还有最重要的注意事项，就是选择内存条时必须考虑与CPU的兼容性。

另外一个选择所有配件的关键因素就是消费者的资金预算，即打算花多少钱去打造一台具备心仪性能的计算机。

选择CPU

对于台式计算机来说，英特尔Haswell是当之无愧的新一代台式机CPU的佼佼者，并且在很长一段时间内其地位都无可替代。同样高速且效率更高的Broadwell系列更适合笔记本电脑。预计2015年秋后，这两款CPU将被新一代Skylake超越。Skylake CPU在以下几个基本特性上都有创新：新一代1151插头；兼容速度更快、容量更大的DDR4内存；自带SATA Express总线兼容更快的固态硬盘；还支持Skylake笔记本电脑无线充电技术。然而，经验告诉我们，要想等到台式电脑Skylake CPU和主板大量上市且价格便宜，实际时间恐怕不会早于2016年的春天。

总之，不太着急换新机又心仪Skylake新特性的用户应该耐心等待一段时间，其他用户应该选用性能良好的Haswell计算机。考虑到台式机通常5年的使用寿命，Haswell计算机价格不贵、不过时并且设计精细，是一款不可多得的好机型。

对于老旧CPU插槽如1155、1156和775来说，虽然相应配件还能买到，但这些配件只适合用于维修旧电脑。

另外，适合英特尔高端机型的CPU插槽2011和2011-3，其相应配件价格昂贵且体积太大，不适合家庭用户。

与英特尔相比，AMD显得有些过时。大部分适合AMD高端AM3+平台的CPU和主板都是2012年的产品。虽然其相应的AMD FX CPU功能强大，但功耗太大。其顶级型号AMD FX-9590（功耗220W）在性能上只比英特尔Core i5-4690（功耗84W）略强，但功耗却高出近3倍。至于AMD的另一款CPU，插槽型号是FM2+，它特别适合游戏计算机，其相关工厂正在开足马力大量生产。

CPU推荐：英特尔Core i5

英特尔Core i3、Core i5、Core i7系列CPU都基于Haswell架构，其特别之处是64位多核CPU和22nm生产工艺。需要注意的是，这里推荐的主板和CPU属于Haswell Refresh系列，与Haswell系列不同之处是时钟频率略微高一些。分辨它们的方法是，查看CPU名字后缀4位数字中倒数第二个数字。Haswell Refresh系列的这个数字比Haswell大2个单位。比如，Core i5-4690属于Haswell Refresh系列，Core i5-4670属于Haswell系列。通常，4位数字组成的整数越大，对应的CPU运行速度越快。

Core i3、Core i5、Core i7三者间最关键的不同之外在于处理器内核数、线程数和高速缓存容量。这些差别对计算机性能会产生重大影响，影响的程度与软件设计有关。例如，对游戏软件或其他对多线程优化程度不高的软件，双核的Core i3执行程序的速度只比4核的Core i7慢几个百分点，而Core i7售价几乎是Core i3的3倍。如果软件涉及到并行操作，像复杂的微软Excel操作或文件压缩处理，那么4核的Core i5和Core i7处理速度就比Core i3要高出一大截。

由于主流Core i5系列从各个方面看都称得上是经过精心设计的CPU，能满足绝大多数用户对计算机的性能要求，我们特别推荐Core i5-4890，其功能强大，价格适中，又不易过时，是适合广大家庭用户的全能多面手。

如果用户只用于玩计算机游戏或者运行不太复杂的软件程序，那么便宜的Core i3就能胜任。但面临像视频编码那样牵涉繁重多线程的处理任务时，Core i3就会显得力不从心，运行速度非常慢。其实，Core i3是CHIP杂志评测前10名里面性价比最高的CPU。

如果用户需要一台价格不太贵、3D显示性能又好的计算机，则应该考虑AMD公司的A10-7870K，其CPU功能比Core i3-4150稍弱，但内置的图形处理器功能强大，因此，A10-7870K用做游戏计算机的CPU，可以省去一块显示卡，只要选择较低的设置，还可以玩复杂、顶尖的PC电脑游戏——侠盗猎车手5。A10-7870K的能耗是95W，比英特尔CPU高一些，Core i3能耗为54W，Core i5能耗为84W。尽管能耗大一些，但考虑到省去的显示卡，使用A10-7870K还是相当合算的。

选择主板

最便宜的PC配件都来自于网上零售商，国外如Alternate、Cyberport、Computeruniverse和Mindfactory；国内如京东、天猫等。好的零售网站允许用户使用关键字快速搜索需要的配件。选主板的第一个关键字应该是“插槽1150”。

芯片组的选择

对应插槽1150，建议选择一块配置英特尔Z97芯片组的主板。对应插槽AMD FM2+，建议选择配置AMD A88X芯片组的主板。这些是最新的顶级芯片组，相应的主板型号也最多。如果选择便宜的芯片组，省的钱不多，却给日后升级带来困难。

背景信息：芯片组是中央控制部件；CPU与所有外部设备之间的通信都经过芯片组。支持英特尔1150插槽的芯片组种类比较多。“Hxx”和“Zxx”分别代表中档消费级和高端消费级，“Qxx”含遥控功能，“Bxx”是商用芯片组。两个数字里前一个代表第几代产品：9X表示最新一代，比前一代8X只有一项改进，就是使用Haswell Refresh CPU时不再需要升级BIOS；第二个数字表示芯片组有效特性的数目，如“x1”芯片组有效特性最少。

物理尺寸的选择

国内主板市场主要有3种物理尺寸：ATX、EATX和Mini-ITX，它们的具体尺寸分别是24.4cm×30.5cm、33.0cm×30.5cm和17.0cm×17.0cm。当然，主板要和机箱配套选择。小主板总能装进大机箱里，选择合适大小的机箱和主板，可以省点钱。通常，EATX主板比较贵，小巧的Mini-ITX主板因出货量小而价格居中，ATX主板价格相对便宜。当然，尺寸因素对主板价格的影响其实很小，又不影响计算机性能，因此，考虑重点是家里预留给计算机的空间大小。

一般情况下，主板尺寸越大，各种插槽越多。如果是高端游戏玩家，那么需要两个PCI-E 3.0 X16插槽来安装两块显示卡。而普通用户更重视内存插槽数量。Mini-ITX和一些ATX主板只有两个内存条插槽。通常，为了采用双通道内存模式提高计算机性能，我们必须给主板配置两个内存条，内存条插槽就被占满。因此，CHIP推荐购买配置4个内存条插槽的主板，现在安装两个4GB内存条，剩下两个插槽将来可以扩展内存到16GB。

新的接口

USB3.1接口现在看来没什么用处，因为与之匹配的高速外部设备目前还很稀缺，但是两三年内情况可能会发生变化，因此，不应该为省小钱而放弃USB3.1接口。USB3.0接口将会自动成为主板的标配。还应该选择配有M.2和SATA Express接口的主板，如果选择设计良好的Z97主板，那么这两个接口是其标配。至于主板是否配有无线局域网适配器并不重要，如果确实需要无线上网，那么CHIP建议采购USB接口的无线网卡Netgear A 6210，它能够让我们获得更好的上网效果。

主板厂商的技术支持很重要

充分考虑上述建议后，剩下最重要的事情就是选择生产厂商。目前，国内货源充足的厂商有华擎、华硕、技嘉和微星。具体选择哪家，可以浏览零售商网站上的主板说明，并且查看质保期限。质保3年的主板性能远超质保1年的产品。此外，还应该访问生产厂商的网站，查看产品问题疑难解答，确定最新驱动程序是否可以获取。

原则上，购买上述几家的主板不会有什么大问题。但当我们使用前述推荐标准选择主板时，最终只剩下配置1150插槽的华硕Z97-A/USB3.1主板最符合英特尔Haswell Refresh平台的要求。同样，微星MSI A88X-G5 Gaming主板最符合AMD A10-7870K平台的要求。

主板与CPU的搭配组合选定后，还要挑选匹配的内存条。对应英特尔1150平台，内存条应该选择DDR3-1600；对应AMD A10-7870K平台，内存条应该选择DDR3-2133。大部分用户选择两个4GB内存条就够用了，高端用户可能需要选择两个8GB内存条才够用。内存条生产商威刚（ADATA）、海盗船（Corsair）、英睿达（Crucial）、芝奇（G.Skill）、金士顿（Kingston）、爱国者（Patriot）和创见（transcend）的产品通常不会有什么问题。如果想确认内存条与主板、CPU是否兼容，则可以访问主板厂商或内存条厂商的网站，查看该内存条是否经过测试，是否有质保等。

CPU智能卡篇7

关键词：智能家居,远程监控,BACnet,ARM,DSP

1 引言

随着社会生活的节奏日益加快,人们出行在外的时间相对增加,对现代家居的安全性、智能性、舒适性和便捷性提出了更高的要求。智能家居控制系统就是适应这种需求而出现的新事物,跟随电子技术和信息技术的发展,家居智能化的水平将越来越高,智能家居控制方式也将会越来越灵活[1]。为此,本文提出一种基于BACnet与双CPU的智能家居远程监控系统的解决方案。

2 总体设计

2.1 BACnet协议

BACnet是由美国供热、制冷与空气调节工程师学会(ASHRAE)资助的开放式楼宇自控网络数据通信协议,是构成智能建筑无缝隙集成系统的一种理想选择[2]。B A Cn e t协议通过建立统一的设备通信标准,将控制网络和信息网络集成于一体,使系统具备现场监控信息与运营管理系统实时通信,通过B A C n e t及局域网,利用统一的、友好的图形界面可以快速地获得所需内容,对控制网络的工作状态进行远程监视与控制。

2.2 系统设计方案

本系统把B A C n e t协议与嵌入式技术结合起来,系统选用TI公司的TMS320VC5471为处理器对监控区域进行移动的、智能的全面监控,如图象监控、有害气体监控、温、湿度监控等等。系统设计方案由双CPU控制模块、图像采集及处理模块、运动模块、超声波测距模块、温、湿度检测模块、通讯模块[8]、存储容量扩展等模块组成,设计方案如图1所示。

TMS320VC5471是一种双内核器件,内部集成了一个带程序和数据存储器(均为RAM)的TMS320C54x TM DSP子系统和一个带仿真工具的ARM7TMRISC微控制器核[3]。双CPU系统中,ARM7TDMI作为主CPU,负责运动、超声波测距、温、湿度及有害气体检测、通讯、存储容量扩展等系统的功能;DSP作为从CPU,它是图像采集和数据处理的核心,完成图像采集及处理系统的功能。ARM子系统与DSP子系统数据的传输非常频繁,系统选用共享双口RAM存储器方式来实现DSP与ARM7TDMI之间的通信。

3 系统硬件设计

3.1 主机控制模块

A R M子系统与D S P子系统数据的传输非常频繁,数据传输的可靠性和实时性直接决定系统的性能。所以,本系统选用共享双口RAM存储器方式来实现DSP与ARM7TDMI之间的通信,如采用IDT司生产的双口RAM IDT70V24,其容量为4K×16位。

在工作时不可避免的要碰到双核内部的通信问题,本设计采用中断的通信方式,任何一方都是先将准备好的数据放入A P I存储器中,然后发出中断信号,通知对方可以取数,对方接到中断之后,进入中断服务程序从A P I存储器中取走数据。

3.2 模拟图像采集及处理模块

采用摄像头完成模拟图像的采集,模拟图像A/D转换采用Phi li ps公司的SAA7111A来实现。该芯片可实现多路选通、锁相与时序、时钟产生与测试、A D C、亮色分离等功能,其输出可以具有如下格式:Y U V 4:l:l(1 2 b i t)、Y U V 4:2:2(1 6 b i t)、Y U V 4:2:2(CCIR-656)(8bi t)等,灵活输出不同的数字图像数据格式。由于DSP处理芯片和SA7lll A的时序不同,可以通过CPLD进行逻辑控制FIFO来完成数据缓存的功能。

3.3 运动模块

利用处理器定时计数器组成PW M控制步进电机移动,处理器提供步进电机步进脉冲给V I N端,V P W M端输入的P W M脉冲宽度调制信号与V I N端信号相与,这样电机绕组电流不是一个方波,而是阶梯波,额定电流是台阶式,对步进电机进行细分驱动。

3.4 超声波测距模块

超声波测距采用时差法,即在超声波传感器发射完40kHz的波后,立即启动计数器开始计时,发射出去的波碰到障碍物返回来,超声波接收器在接收到回波后立即停止计时。读取当前计数器的值t,再根据超声波在空气中的传播速度v,就可以计算出系统距前方障碍物的距离s=v×t/2。同时超声波在空气中的传播速度受到当时环境温度的影响,所以可以由A/D采样所得的当前温度值T计算出修正后的声波的传输速度v=331.5×(1+T/273)。这样经过温度补偿后的距离换算公式为s=[331.5×(1+T/273)]×t/2。控制系统如图2所示。

3.5 有害气体及温、湿度检测检测模块

有害气体检测本设计采用定电位电解式方法,也就是通常的电化学传感器,测量气体电解时产生的电流,由处理器计算出气体的浓度[4]。温度检测已经在超声波测距系统中体现,湿度检测本设计选用电阻式湿度传感器,测量电路选用电桥电路,设计电路如图3所示。

3.6 通讯及存储容量扩展模块

选用BACnet芯片处理器(简称通讯控制器)从双口R A M中读取数据,将数据进行打包,然后将数据包发送出去。系统中有大量的数据要记录下来,需要大量内存来保存测量的数据,利用芯片ARM核内置集成电路I2C接口,把Com pact Flash卡连接到微控制器的I2C接口。在存储器映像模式中,一条8比特数据总线控制着Compact Flash卡,软件能把数据直接写到Compact Flash卡。

4 系统软件设计

4.1 远程监控设计

在硬件平台搭建完成之后,将嵌入式实时操作系统μC/O S-I I移入A R M,系统采用多任务机制,通过任务调度和任务监视,具有较好的实时性和安全性[5]。远程监控通过一个具有Web浏览器且连接到互联网的终端来实现,设计为客户端即Web浏览器、嵌入式Web服务器及现场数据的采集、与Web服务器的通信和设备控制的功能,用户通过W e b服务器提供的功能间接调用标准BACnet服务,实现对家居的远程监控[6]。

4.2 系统程序流程设计

采用ARM汇编语言,各系统做成子程序功能块,这样不但可以使程序紧凑、便于阅读,而且可以增强程序移植性,调试、更改各功能模块也更方便,程序流程框图如图4所示[7]。

5 结束语

本文提出了一种新型的智能家居远程控制系统的设计方案,该系统选用双CPU为处理器实现对家居进行可移动的,准确的、实时的、智能的全面监控;采用BACnet协议连接到远程设备后我们可以随时随地的浏览家居的状况,除此之外,由于接入了互联网,我们可以应用计算机强大的数据处理能力,使得建筑更加人性化。

参考文献

[1]中国智能家居的现状及发展趋势[J].低压电器,2005,45(4):18-21.

[2]林鹭伟.基于BACnet协议的智能家居系统[J].信息化,2008,(3):30-31.

[3]TMS320VC5471 Fixed-Point Digital SignalProcessor,Data Manual[Z].June,2001.

[4]赵负图.传感器集成电路手册[M].北京:化学工业出版社,2002,3.

[5]杨晨,李兰英,闫薇.基于μC/OS-II和蓝牙技术的智能家居控制器的研制开发[J].黑龙江科技信息,2007,(1):44-45.

[6]刘泉,任平.基于BACnet对象的机电设备远程监控系统研究[J].计算机应用研究,2008,25(11):3427-3429.

[7]周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.