電梯緩沖器復位時間測試儀的設計

　　2．2 數據采集方案

　　下位機是一個基于高性能AVR單片機的超聲波測距系統，具有溫度校正和軟件補償，承擔現場緩沖器恢復狀態的實時數據檢測采集，并按照一定的協議打包成數據包通過串口傳給上位機。測量最小距離4cm，最大距離500cm，分辨率為1cm。圖2為數據采集的硬件框圖：

　　3 系統軟件部分：

　　Windows CE主要分為四個模塊，如圖所示，這四個模塊提供最重要的操作系統功能：內核，對象存儲模塊，網絡與通訊模塊和GWES模塊。

　　Windows CE還包含其它可選模塊，支持如管理可安裝設備驅動程序和支持COM的任務，圖3為系統結構圖：

　　3．1 定制操作系統

　　為了把Windows CE移植到特定的目標平臺上，微軟提供了一套完整的開發工具Platform Builder。該工具以對象庫格式提供給操作系統，以便開發人員可以將其作為特定操作系統平臺的組件。

　　首先，選擇造作系統的基本配置，并且為特定的平臺選擇相應的微處理器和板級支持包BSP(Board Suppor Packet)。本測試儀采用S3C2410處理器，因此我們改造了微軟提供的基于S3C2410的BSP，自定義了符合我們要求的BSP。

　　其次，制定平臺，在此階段可開發設備驅動，適當地裁剪、添加組件。然后，封裝所需的各功能模塊，編譯生成OS鏡像文件。接著，把鏡像文件下載到目標設備，進行調試。在此階段，我們主要進行了串口和觸摸屏程序系統相關組件的添加和裁剪，編譯生成符合我們測試儀硬件要求的OS鏡像。

　　最后，導出定制操作系統的SDK(Soltware Development Kit)軟件開發工具包，安裝到EVC中，便可以進行基于我們定制的測試儀硬件平臺的應用程序開發。如圖4所示為操作系統移植流程圖：

　　3．2 應用軟件開發

　　操作系統的主要任務是為了管理所有硬件資源，并且提供應用軟件一個合適的操作環境。將Windows CE操作系統移植到ARM平臺上以后，下一步工作就是進行應用軟件的開發。本系統的上位機軟件主要在EVC的環境下開發完成，使用C語言為主要編程語言。主函數主要包含以下幾個模塊：用戶界面模塊、上下位機串口通訊模塊、算法分析處理模塊。

　　3．2．1 串口通訊協議說明

　　模塊串口波特率9600，無奇偶效驗，一位停止位。控制命令通過一致的幀結構通訊，幀長度4字節：命令+數據0+數據1+校驗和。效驗和=命令+數據0+數據1的相加和的低8位。系統通過上位機串口直接對下位機模塊進行操作。上位機向下位機發送啟動16位距離讀取命令：Ox22+度數+NC+SUM。當測量完畢時，這時返回的數據是：Ox22+距離高+距離低+SUM；當測量無效時返回的距離高位和低位數據都是Oxff。(注：NC代表任意數據，SUM代表效驗和)串行端口在Windows CE下屬于流接口設備，是串行設備接口常規I／O驅動程序的調用與通信相關的具體函數的結合。串行設備被視為用于打開、關閉和讀寫串行端口的常規的可安裝的流設備。Windows CE的串口函數和Windows的串口函數基本相同，但有幾點值得注意：Windows CE只支持Unicode字符集，在編程時必須特別注意； Windows CE不支持重疊的I／O操作。在所有的流設備驅動程序中，均使用CreateFile來打開串行端口設備，如果這個端口不存在，CreateFile返回ERROR_FILE_NOT_FOUND。因此，用戶指定的端口必須是存在并且可用的，而且要遵循Windows CE流接口設備驅動程序的命名規則，即COM后接要打開的端口號再緊跟一個冒號。