基于ARM9的嵌入式電力監控系統的設計與實現
2.3 內核移植
盡管最新的Linux內核已經增加了對S3C2410 CPU的支持,但是仍然需要根據實際需要對內核做一些修改,并且重新配置、編譯生成新的內核映像。
2.4 定制根文件系統
根文件系統是指Linux系統啟動時所使用的第一個文件系統,在啟動內核時需要掛載根文件系統來支持外部設備,以及裝載和運行內核模塊與應用程序。通常,定制根文件系統需要以下步驟:創建空的目錄樹、移植BusyBox、選擇必要的動態共享庫、初始化腳本等。
3 軟件設計
3.1 信息采集點與監控中心的通信
GPRS模塊的控制通過AT指令完成,而模塊與監控中心的通信則由WinSock完成。當信息采集點傳送數據時,GPRS模塊會根據預先設定在其內部的IP地址來主動訪問監控中心服務器,通過防火墻和監控中心建立TCP/IP鏈路[3]。同時,監控中心維護接入的每個信息采集點的IP地址和序號,并且根據需要定時向某個信息采集點發出數據請求,信息采集點接收到請求后作出響應,完成通信過程[4]。具體協議棧如表1所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/151819.htm
3.2 監控中心軟件結構
監控中心軟件結構共分為3層:操作系統和系統軟件層、系統軟件支持層和基礎應用層。
(1) 操作系統和系統軟件層
操作系統為使用者屏蔽了底層硬件的具體細節,程序員可以利用底層硬件提供的函數開發包來為上層軟件服務。
(2) 系統支持軟件層
系統支持軟件層包括數據庫系統、電力系統模型、數據采集和傳輸等,其主要功能是實現數據存儲和轉發,并為上層軟件服務。
(3) 基礎應用層
基礎應用層的主要功能是將采集到的數據進行處理、對調度人員進行管理并通過GUI界面顯示出來[5]。
監控中心如圖4所示。
3.3 管理中心與調度員的通信
在數據發布端,無線模塊通過RS232與上位機進行通信,采用串口異步通信,波特率為9 600 Kb/s。串口程序使用的是MOXA公司的Pcomm串口通信庫,Pcomm提供了簡單方便的串口操作函數,常用的函數有:
int WINAPI sio_ioctl(int port, int baud, int mode);
//設置串口參數,包括波特率、數據位、停止位等
int WINAPI sio_read(int port, char *buf, int len);
//從輸入緩沖區讀指定個數的字符
int WINAPI sio_write(int port, char *buf, int len);
//寫指定個數的字符到輸出緩沖區
int WINAPI sio_cnt_irq(int port, VOID (CALLBACK *func)(int port), int count);
//中斷函數,當接收到指定個數字符時響應事件
本系統基于S3C2410平臺和Linux操作系統,通過SIM300C經GPRS網絡與遠程監控中心進行信息交互,傳輸距離遠、可靠性高、實時性強,并且價格低廉,具有很高的實用價值。
參考文獻
[1] 汪明虎,歐文盛. ARM嵌入式Linux應用開發入門(第1版)[M].北京:中國電力出版社,2008.
[2] 全茜,鄭雪峰.基于GPRS的電力線路監控系統[J].計算機工程與設計, 2005,26(11):3053-3055.
[3] 文志成.GPRS網絡技術[M].北京:電子工業出版社,2005.
[4] ANDREW S T. 計算機網絡(第4版)[M].北京:清華大學出版社, 2004.
[5] BLANCHETTE J, SUMMERFIELD M著. C++ GUI Qt4 編程(第2版).閆鋒欣,譯.北京:電子工業出版社.2008.
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