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pc与智能仪器通信

pc与智能仪器通信
pc与智能仪器通信

新疆工程学院

实训报告

实训科目微机控制技术

系部电力工程系

专业电力系统自动化班级11-11(1)班姓名丁贺强

实训地点新校A#218教室指导教师王玉巍老师完成日期2013-12-28

新疆工程学院教务处印制

说明

一、报告封面必须按指定封面用钢笔或炭素笔填写,字体要规范。

二、报告应含有以下内容:

1、前言

2、实习目的及要求

3、实习时间

4、实习地点

5、实习单位和部门

6、实习内容:按实习大纲、实习进度计划的要求和规定,并结合自己的体会写。

7、实习总结

指导教师评语及成绩评定

目录

一.引言 (5)

1.1 选题背景 (5)

1.2 目的和意义 (5)

1.3 国内外发展现状 (6)

二.系统分析 (7)

2.1 系统功能概述 (7)

2.2 系统要求及主要内容 (7)

2.3 系统技术指标 (8)

三.系统总体设计 (9)

3.1 硬件电路设计思路 (9)

3.2 软件设计思路 (10)

四.硬件电路设计 (11)

4.1 PC机与XMT-300XMT-3000A智能仪器串口通信调试 (11)

五.结束语 (15)

参考文献 (17)

致谢 (18)

一.引言

1.1 选题背景

在国内外,以PC机作为上位机,XMT-3000A智能仪器作为下位机的控制系统中,PC机通常以软件界面进行人机交互,以串行通信方式与XMT-3000A智能仪器进行积极交互,而XMT-3000A智能仪器的系统根据被控对象配置相应的前向,后向信息通道,工作时作为主控机测对象,作为被控机接受PC机监督,指挥,定期或受命向上位机提供对象及本身的工作状态信息。

目前,随着集成电路集成度的增加,电子计算机向微型化和超微型化方向发展,微型计算机已成为导弹,智能机器人,人类宇宙和太空和太空奥妙复杂系统不可缺少的智能部件。在一些工业控制中,经常需要以多台XMT-3000A智能仪器作为下位机执行对被控对象的直接控制,以一台PC机为上位机完成复杂的数据处理,组成一种以集中管理、分散控制为特点的集散控制系统。

为了提高系统管理的先进性和安全性,计算机工业自动控制和监测系统越来越多地采用集总分算系统。较为常见的形式是由一台做管理用的上位主计算机(主机)和一台直接参与控制检测的下位机(XMT-3000A智能仪器)构成的主从式系统,主机和从机之间以通讯的方式来协调工作。主机的作用一是要向从机发送各种命令及参数:二是要及时收集、整理和分析从机发回的数据,供进一步的决策和报表。从机被动地接受、执行主机发来的命令,并且根据主机的要求向主机回传相应烦人实时数据,报告其运行状态。

用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简化、系统的体积减小、可靠性提高。同时,系统的更改和扩充极为容易。XMT-3000A智能仪器,由于内部带有一个可用于异步通讯的全双工的穿行通讯接口,阴齿可以很方便的构成一个主从式系统。

串口是计算机上一种非常通用的设备通讯协议,大多数计算机包容两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通过用的通讯协议,很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时串口通讯协议也可以用于获取远程采集设备数据。所以,深入的理解学习和研究串口通信相关知识是非常必要的。此次毕业设计选题为“PC机与XMT-3000A智能仪器的串口通讯”,使用XMT-3000A智能仪器来实现一个主从式的总线通讯系统。通过此次设计,对串口通讯的原理和应用融会贯通,为以后的时间工作储备知识和研究方法。

1.2 目的和意义

为了提高系统管理的先进性和安全性,计算机工业自动控制和监测系统越来越多

地采用集总分算系统。较为常见的形式是由一台做管理用的上位主计算机(主机)和一台直接参与控制检测的下位机(XMT-3000A智能仪器)构成的主从式系统,主机和从机之间以通讯的方式来协调工作。主机的作用一是要向从机发送各种命令及参数:二是要及时收集、整理和分析从机发回的数据,供进一步的决策和报表。从机被动地接受、执行主机发来的命令,并且根据主机的要求向主机回传相应烦人实时数据,报告其运行状态。

用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简化、系统的体积减小、可靠性提高。同时,系统的更改和扩充极为容易。XMT-3000A智能仪器,由于内部带有一个可用于异步通讯的全双工的穿行通讯接口,阴齿可以很方便的构成一个主从式系统。

串口是计算机上一种非常通用的设备通讯协议,大多数计算机包容两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通过用的通讯协议,很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时串口通讯协议也可以用于获取远程采集设备数据。所以,深入的理解学习和研究串口通信相关知识是非常必要的。此次毕业设计选题为“PC机与XMT-3000A智能仪器的串口通讯”,使用XMT-3000A智能仪器来实现一个主从式的总线通讯系统。通过此次设计,对串口通讯的原理和应用融会贯通,为以后的时间工作储备知识和研究方法。

1.3 国内外发展现状

在国内外,以PC机作为上位机,XMT-3000A智能仪器作为下位机的控制系统中,PC机通常以软件界面进行人机交互,以串行通信方式与XMT-3000A智能仪器进行积极交互,而XMT-3000A智能仪器系统根据被控对象配置相应的前向,后向信息通道,工作时作为主控机测对象,作为被控机接受PC机监督,指挥,定期或受命向上位机提供对象及本身的工作状态信息。

目前,随着集成电路集成度的增加,电子计算机向微型化和超微型化方向发展,微型计算机已成为导弹,智能机器人,人类宇宙和太空和太空奥妙复杂系统不可缺少的智能部件。在一些工业控制中,经常需要以多台XMT-3000A智能仪器作为下位机执行对被控对象的直接控制,以一台PC机为上位机完成复杂的数据处理,组成一种以集中管理、分散控制为特点的集散控制系统。

二.系统分析

2.1 系统功能概述

系统主要实现功能是:由PC机键盘的输入发送给XMT-3000A智能仪器,XMT-3000A智能仪器接收到PC机发来的数据后,回送同一数据给PC机,并在PC 机屏幕上显示出来。只要PC机屏幕上显示的字符与键入的字符相同,即表明PC机与XMT-3000A智能仪器间通信正常,红外通信成功。

微机与XMT-3000A智能仪器红外线通信系统,由于我们本次毕业设计采用的是红外通信方式,考虑到红外通信存在发射与接收之间的相互干扰,所以本次设计采用是半双工(Half Duplex)串口通信,微机与XMT-3000A智能仪器两个部分。微机部分是通过串口RS-232的TXD口发送数据,经电平转换电路之后送红外发射电路发射出去,由XMT-3000A智能仪器部分接收,并相应的处理、显示之后再经红外发射电路返回给PC机,PC机检验发送与接受是否一致,标志着设计的成与败。微机部分用Visual Basic软件编写的界面作为PC机部分与XMT-3000A智能仪器进行串口之间通信,其界面的设计、电平转换电路和红外发射、接收电路以及XMT-3000A智能仪器部分的电路的设计等将在以下章节作详细地设计。

从实用的角度看,评价一个系统实用价值的重要标准,就是这个系统对社会生活和科技观念有多大的贡献。随着生活节奏的加快,人们将更加钟情于个人信息终端的智能化互联。另一方面,用无线设备来代替安全隐患的工作区采集数据,更加安全。因此,红外线有其不可估量的实用价值!

2.2 系统要求及主要内容

将微机中的二进制或ASCⅡ数据通过微机的RS-232串口经红外发射器发送缎带XMT-3000A智能仪器,再由XMT-3000A智能仪器将接收的二进制或ASCⅡ数据通过串口经红外发射器发送给微机,在微机中检查发送的二进制或ASCⅡ数据与接收到的二进制数据是否一致。

(1)XMT-3000A智能仪器部分主要完成接收微机发送的数据和将接收的数据回送给

机;

(2)红外发发射部分完成将微机或XMT-3000A智能仪器发送的数据通过红外发送给红外接收器。

(3)红外接收部分主要完成接收红外信号并将红外信号转换为数据送给计算机。

(4)PC机部分主要完成将数据的发送给XMT-3000A智能仪器和接受XMT-3000A智能仪器发送的数据。

2.3 系统技术指标

微机与XMT-3000A智能仪器红外线通信的主要完成以下功能:

XMT-3000A智能仪器部分:

(1)设计并制作XMT-3000A智能仪器的串口通信的硬件系统;

(2)用汇编语言编制串口通信软件;

(3)要求把从微机发送来的原样发送回微机;

红外发射部分:

(1)自行设计红外发送器

(2)红外发送距离大于50cm

(3)系统稳定、抗干扰能力强

红外接收部分:

(1)自行设计红外接收器

(2)红外接收器的稳定、抗干扰能力要强

PC机部分:

(1)在微机部分采用Visual Basic编制RS—232通信软件

(2)通信软件具有数据发送和数据接受编辑框

(3)通信软件要实现发送数据与接受数据一致

根据系统要实现的功能以及要求,要实现XMT-3000A智能仪器和PC机之间的红外通信,主要是实现上下微机之间能够互通信息,而采用红外通信,就是利用这种非电信号传送控制信息和数据信息,省去了有线方式信号线的直接连接,属完全隔离状态,安全可靠,能有效地隔离电气干扰,同时使用简单,移动方便,实现了通信双方非接触式的数据传送。它可以应用于高压、辐射、潮湿、有毒气体、粉尘等不利于人们现场控制的环境下,这种红外通信方案也可用于其它遥控、遥测的XMT-3000A 智能仪器应用场合。红外通信的重点在于信号的调制与解调,完成低误码率、高速率的信息传输。目前红外通信技术和集成技术的发展已将此方面做的比较平民化了。以普通的集成红外头为核心的红外收发模块即可完成此功能。XMT-3000A智能仪器可通过编程控制外围部件,能实现较高的自动化程度。

以它为系统核心的控制模块可实现主从控制,完成预定的任务。系统的进一步升级是与上位机实现红外通信,实现与整个网络的连通,达到资源共享和远程控制,这在当今这个信息化的社会里是非常有价值的!

三.系统总体设计

3.1 硬件电路设计思路

硬件设计的任务是根据总体设计要求,在选择的机型的基础上,具体确定系统中所要使用的元器件,设计出系统的原理框图、电路原理图。

XMT-3000A智能仪器通过普通I/O口与PC机RS-232串口实现通信的硬件接口电路如图2 所示。由于PC 系列微机串行口为RS232C 标准接口,与输入、输出均采TTL 电平的XMT-3000A智能仪器在接口规范上不一致,因此TTL 电平到RS -232 接口电平的转换采用MAXIM 公司的MAX232 标准MAX232CPE接口芯片,该芯片可以用单电压(+5V)实现RS232接口逻辑“1”(-3V~-15V)和逻辑“0”(+3V~+15V)的电平转换。

(1) XMT-3000A智能仪器部分硬件设计思路:本次设计XMT-3000A智能仪器部分的硬件框图如图3-1所示。

图3-1XMT-3000A智能仪器部分硬件框图

(2) PC机部分硬件设计思路:PC机与XMT-3000A智能仪器之间的红外数据收发装置的结构非常简单,其结构框图如图3-2所示。PC机及其兼容机的标准串行通信接口RS-232C有一个9芯的D型插座,该红外收发装置便是通过此接口插座与计算机连接,并由计算机通信软件控制其数据的收发,并由计算机通信软件控制其数据的

收发。由于数据的传输采用了38KHZ信号进行调制、解调和发射、接收,因而更加安全可靠。具体的电路原理图将在第三章中作详细地分析设计。

图3-2PC机部分硬件框图

3.2 软件设计思路

软件需要解决的是设定PC机串口和XMT-3000A智能仪器串行口的工作方式,包括串行口的通讯速率、奇偶校验位、停止位等。

软件工作流程是:

PC机发送一个数据信号,通过红外通信方式传送到XMT-3000A智能仪器,XMT-3000A智能仪器接收数据作相应的处理后回送到PC机。经测试,此系统可以在2400kbit/s速率下稳定工作,比较理想。

(1) XMT-3000A智能仪器部分软件设计思路:XMT-3000A智能仪器的P3.0 和P3.1 口分别串行通信的接收和发送端,其接口程序主要由INPUT 发送子程序和OUTPUT接收子程序组成。通信速率2400 bit /s,帧格式为N.8.1。发送时,先发送一个起始位(低电平),接着按低位在先的顺序发送8 位数据,最后发送停止位。接收时,先判断P3. 0 接收端口是否有起始低电平出现,如有则按低位在先的顺序接收8 位数,最后判断P3.0 口是否有停止高电平出现,如有则完成一个数据接收,否则继续等待。其中软件编写要严格按照异步通信的时序进行,每bit 位传送时间间隔按通信速率2400 bit /s计算为833μs,系统要求XMT-3000A智能仪器晶振为11.0592MHZ。

(2) PC机部分软件设计思路:PC机有多种支持串行通信的软件,Visual Basic通信语句、C语言等等,本次毕业设计准备采用Visual Basic语言来实现PC机部分的通信,VB具有面向对象的设计方法,友好的用户界面,简单方便的串行通讯和实用性强等优点。

四.硬件电路设计

硬件的功能由总体设计所规定,硬件设计的任务是根据总体设计要求,在选择的机型的基础上,具体确定系统中所要使用的元器件,设计出系统的电路原理图,必要时做一些部件实验,以难电路图的正确性,以及工艺结构的设计加工、印制板的制作、样机的组装等。

4.1 PC机与XMT-300XMT-3000A智能仪器串口通信调试

在进行串口开发之前,一般要进行串口调试,经常使用的工具是“串口调试助手”程序。它是一个适用于Window平台的串口监视、串口调试程序。它可以在线设置各种通信速率、通信端口等参数,既可以发送字符串命令,也可以发送文件,可以设置自动发送/手动发送方式,可以十六进制显示接收到的数据等,从而提高串口开发效率。“串口调试助手”程序是串口开发设计人员必备的调试工具。

线路说明

观察所用计算机主机箱后RS-232C串口的数量、位置和几何特征;查看计算机与XMT-3000A智能仪器的串口连接线及其端口。

在计算机与XMT-3000A智能仪器通电前,按图A-2所示将传感器Cu50、上、下限报警指示灯与XMT-3000AXMT-3000A智能仪器连接。

通过串口线将计算机与XMT-3000A智能仪器连接起来:XMT-3000A智能仪器的14端子(RXD)与计算机串口COM1的3脚(TXD)相连;XMT-3000A智能仪器的15端子(TXD)与计算机串口COM1的2脚(RXD)相连;XMT-3000A智能仪器的16端子(GND)与计算机串口COM1的5脚(GND)相连。

特别注意:连接仪器与计算机串口线时,仪器与计算机严禁通电,否则极易烧毁串口。

XMT-3000AXMT-3000A智能仪器的参数设置

XMT-3000AXMT-3000A智能仪器在使用前应对其输入/输出参数进行正确设置,设置好的仪器才能投入正常使用。

表A-4 仪器的主要参数设置

温度测量与控制

正确设置仪器参数后,仪器PV窗显示当前温度测量值;

给传感器升温,当温度测量值大于上限警报值30℃时,上限指示灯L2亮,仪器

SV窗显示上限报警信息;

给传感器降温,当温度测量值小于上限报警30℃,大于下限报警值20℃时,上

限指示灯L2和下限指示灯L1均灭;

给传感器继续降温,当温度测量值小于下限报警值20℃时,下限指示灯L1亮,

仪器SV窗下限报警信息。

计算机串口设置

进入window“我的电脑”系统属性,在“设备管理器”列表中有端口COM和

LPT设备信息,选中通讯端口COM1,查看其属性,在COM1端口属性的端口设置选项中,将其波特率(即每秒位数)设为4800,停止位数设为2,如图A-3所示

串口调试程序的使用

下面以PC机与XMT-3000A智能仪表串口通信为例介绍“串口调试助手”的使用。

打开“串口调试助手”程序,首先设置串口号、波特率、校验位、数据位、停止位等参数(注意:设置的参数必须与仪器设置的一致),选择十六进制显示和十六进制发送方式,打开串口。

在“发送的字符/数据”文本框中输入读指令:80 80 52 0C,单击“手动发送”按钮,则PC机向仪器发送一条指令,仪器返回一串数据,如:3D 01 E7 03 64 00 01 00 ,该串数据再返回信息框内显示,如图A-4所示。、

根据仪器返回数据,可知仪器的当前温度测量值为:01 3D(十六进制,低位字节在前,高位字节在后),十进制为℃?

使用“计算器”实现数字转换

打开window附件中“计算器”程序,在“查看”菜单下选择“科学性”。

选择“十六进制”,输入仪器当前温度测量值:01 3D(十六进制,0在前面不显

示),如图A-5所示。

A-5 在“计算器”中输入十六进制数

单击“十进制”选项,则十六进制数“013D”转换为十进制数“317”,如图A-6所示,仪器的当前温度测量值为:31.7℃(十进制)。为什么?

调试扩展

将智能仪表的地址设为12,如果PC机需要读取该仪表的当前测量温度值及上限报警值,则PC机应向仪表发送读指令:8C 8C 52 01.

如果主机需要将地址号为12的仪表的上限报警温度设定为300℃,则主机应向仪表发送写指令:8C 8C 43 01 2C 01 。

在串口调试程序中,蒋“手动发送”改为“自动发送”。

请用智能仪表和“串口调试助手”程序进行验证。

五.结束语

本文介绍的应用于XMT-3000A智能仪器实现与PC机之间的红外串行通信接口,具有硬件电路简单、成本低廉、编程方便、通信可靠性高的特点,实现了通信双方非接触式的数据传送。

为期一周的毕业设计结束了,关于本次毕业设计,感受颇多。总的来说是可以的,富有成效的,尽管其中充满了艰辛与困难。但看到自己的成果时,所有的艰辛与疲倦都抛到了九霄云外。另外一方面,在自己的亲身实践中,也发现了自己的一些不足的地方,有待进一步提高与改善。此次毕业设计任务是实现PC机与XMT-3000A智能仪器之间的红外通信,在实际调试中遇到的种种问题使我在设计与调试中学习到了许

多知识。

在整个设计过程中,我们使用了多种硬件设备和软件工具,对它们的性能和特点有了一定的了解和认识。硬件如XMT-3000A,电平转换器,数码管以及一些门电路等等;软件方面有汇编语言编程、Visual Basic语言、Protel以及Word软件等等。

整个毕业设计过程是对自己大学三年所学知识归纳总结和应用,也就是把理论知识用到实践之中去。让理论和实践相结合,以此产生实际的成果。而这正是我们学习理论知识的目的之所在。理论和实践相结合的过程,使我发现了自身一些方面的不足,比如理论知识掌握得不够精,博,深。更为重要的一点是理论和实践之间的差距很大。光有理论知识是不够的,还要有把理论知识灵活应用到实践中去的能力,这一点有待进一步提高。这也是以后工作所必须的能力。这一能力要能在实践中逐渐培养,逐步积累经验和深化,边工作边学习,做到活到老学到老。我也发觉这也是现代人所必须的一种现代的工作和学习精神,同时这也是现代高科技和信息社会的独有的特征,每个现代人都必须接受它。

另外,关于本次设计感受最深的一点,是毕业设计的时间分配问题。实际上大部分时间是花在了编程工作方面了,软件调试是软件设计的主要工作,软件调试过程也就是软件设计过程,软件调试工作的完成也就意味着软件设计工作的完成。设计过程是发现问题,解决问题的过程,进而完善软件程序的过程。对与我们总体设计来讲,还必须考虑硬件系统与软件系统相协同的问题,还有它们之间的接口问题,因为任何一个环节出了问题,整个系统将无法工作,这就要求设计的各个部分互相协同。考虑整体的协调性是否良好。这就要求设计工作时各个设计者之间要相互协调与合作。

除此之外,我们要在拥有扎实的专业知识的前提条件下,在整个设计与调试过程中要有信心和耐心,要持之以恒,坚持不懈。要知道设计工作不是一天两天的事情,最需要的就是恒心与耐力,不畏困难的精神。只要你持之以恒,多查资料设计总会成功。在调试中不断发现问题进而解决问题,其本身就是对自己的一次锻炼,培养了自己独立思考,动手解决问题的能力。从而从各个方面得到提高与完善自己,使自己的各个方面提高到一个新的台阶,同时为以后的工作打下基础。

参考文献

[1]刘乐善,微型计算机接口技术及应用,华中理工大学出版社,1993

[2]陈启美,微机原理.外设.接口,清华大学出版社,2002.3

[3]于海生,微型计算机控制技术选编,清华大学出版社,1999.3

[4]徐爱钧,智能化测量控制仪表原理与设计,北京航空航天大学出版社,1995.11

[5]齐燕杰,Visual Basic串口通信工程开发实例导航,人民邮电出版社,2003

[6][美]Mark Nelson,串行通信开发指南,中国水利水电出版社,2000

[7]网冠科技编著,Visual Basic 6.0时尚编程百例,机械工业出版社,2001

[8][美](G.科尔内尔)Gary Cornell,Visual Basic 5.0从入门到精通,科学出版社,1998

[9]李玉东,Visual Basic 6.0中文版控件大全,电子工业出版社,2000

[10]何斌,Visual Basic 6.0应用指南,人民邮电出版社,1998.

致谢

本论文是在我的导师王玉巍老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,王老师老师多次询问研究进程,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨、热忱鼓励,始终给予我细心的指导和不懈的支持。在此谨向王老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。对王老师的感激之情是无法用言语表达的。

在此,我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的各位同学、朋友,正是由于你们的帮助和支持,我才能克服一个一个的困难和疑惑,直至本文的顺利完成。

在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!

感谢我的父母,焉得谖草,言树之背,养育之恩,无以回报,你们永远健康快乐是我最大的心愿。最后我还要感谢你们培养我长大,谢谢你们对我的理解与支持!

智能仪器简答题

1-1什么是智能仪器?智能仪器的主要特点是什么? 答:内含微型计算机并带有GP-IB等通信接口的电子仪器成为智能仪器。特点:(1)智能仪器使用键盘代替传统仪器中的旋转式或琴键式切换开关开实施对仪器的控制从而使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不再相互限制和牵连。(2)微处理器的运用极大的提高了仪器的性能。(3)智能仪器运用微处理器的控制功能,可以方便的实现量程自动转换、自动调零、触发电平自动调整、自动校准、自动诊断等功能,有力的改善了仪器的自动化测量水平。(4)智能仪器具有友好的人机对话能力。(5)智能仪器一般都配有GP-IB 或RS-232等通信接口,是智能仪器具有可程控操作的能力 1-9研制智能仪器大致需要经历哪些阶段?试对各阶段的工作内容做一简要的叙述。 答:1.确定设计任务:首先根据仪器最终要实现的设计目标,编写设计任务说明书,明确仪器应具备的功能和应达到的技术指标。2.拟制总体设计方案:设计者应首先一句设计的要求和一些约束条件,提出几种可能的方案。3.确定仪器工作总框图:当仪器总体方案和选用的微处理器的种类确定后,就应采用自上而下的方法,把仪器划分成若干个便于实现的功能模块,并分别绘制出相应的硬件和软件工作框图。4.硬件电路和软件的设计与调试:一旦仪器工作总框图确定后,硬件电路和软件的设计工作就可以齐头并进。5.整机联调:硬件、软件分别装配调试合格后,就要对硬件、软件进行联合调试。 1-10为什么目前智能仪器主机电路大多数采用单片机?选择单片机时应主要.考虑哪些因素? 答:单片机性能增强、体现在指令指令执行速度有很大提升;单片机集成了大容量片上flash存储器,并实现了ISP和IAP,单片机在低电压、低功耗、低价位、LPC方面有很大进步;单片机采用了数字模拟混合集成技术,将A/D、D/A、锁相环以及USB、CAN总线接口等都集成到单片机中,大大地减少片外附加器件的数目,进一步提高了系统可靠性能。 单片机的选择要从价格、字长、输入/输出的执行速度、编程的灵活性、寻址能力、中断功能、直接存储器访问(DMA)能力、配套的外围电路芯片是否丰富以及相应的并发系统是否具备等多方面进行综合考虑

《智能仪器》复习题及答案

《智能仪器》复习参考题及答案 一、填空题 1.在电子设备的抗干扰设计中,接地技术是一个重要环节,高频电路应选择 (多)点接地,低频电路应选择(单)点接地。 2.智能仪器的键盘常采用非编码式键盘结构,有独立式键盘和(矩阵) 式键盘,若系统需要4个按键,应采用(独立式)键盘结构。大于8个时采用矩阵式键盘 3.智能仪器的显示器件常用( LED )数码管或液晶显示器,其中( LED 数码管)更适合用于电池供电的便携式智能仪器。 4.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、(放大器)、滤波 器、(采样保持器)和A/D转换器等几个主要部分所组成。 5.对电子设备形成干扰,必须具备三个条件,即( 干扰源 )、(传输 或耦合的通道)和对干扰敏感的接收电路。 6.干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为:(传导)耦合、公共阻 抗耦合、静电耦合和(电磁)耦合。 7.RS-232C标准串行接口总线的电气特性规定,驱动器的输出电平逻辑“0”为 ( +5 ~ +15 )V, 逻辑“1”为( -5 ~ -15 )V。 8.智能仪器的随机误差越小,表明测量的(精确)度越高;系统误差越 小,表明测量的(准确)度越高。 9.智能仪器的故障自检方式主要有(开机)自检、(周期性)自 检和键控自检三种方式。 10.双积分型A/D转换器的技术特点是:转换速度(较慢),抗干扰能力 (强)。 11.智能仪器修正系统误差最常用的方法有3种:即利用(误差模型)、 (校正数据表)或通过曲线拟合来修正系统误差。 12.为防止从电源系统引入干扰,在智能仪器的供电系统中可设置交流稳压器、 (隔离变压器)、(低通滤波器)和高性能直流稳压电源。 13.为减小随机误差对测量结果的影响,软件上常采用(算数平均)滤波 法,当系统要求测量速度较高时,可采用(递推平均)滤波法。 14.随着现代科技和智能仪器技术的不断发展,出现了以个人计算机为核心构成 的(个人)仪器和(虚拟)仪器等新型智能仪器。 15.智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、(显示器和键盘)、(模 拟量I/O通道)、总线和接插件等的检查。 16.异步串行通信是以字符为单位进行传送的,每个字符都附加了(同步) 信息,降低了对时钟精度的要求,但传输效率(较低)。

通信网络系统管理制度正式版

Through the joint creation of clear rules, the establishment of common values, strengthen the code of conduct in individual learning, realize the value contribution to the organization.通信网络系统管理制度正 式版

通信网络系统管理制度正式版 下载提示:此管理制度资料适用于通过共同创造,促进集体发展的明文规则,建立共同的价值观、培养团队精神、加强个人学习方面的行为准则,实现对自我,对组织的价值贡献。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 一.总则 1、严格遵守《集团公司通讯网络系统管理规定》,实行统一领导,分级管理,保证所辖设备的正常运行。 2、甲醇公司通信网络是为生产服务,必须加强对通信网络及设备的运行管理,掌握设备运行状况,按规定对设备进行维护,时刻保持通讯畅通。 3、坚持维护制度,爱护设备器材,遵守操作规程,杜绝事故发生。 4、认真负责,按时检查,做好交接班工作,不得擅离职守。值班人员在当班时

间内,对通信设备运行负有全面责任,值班人员必须坚守岗位,遵守纪律,服从指挥,执行通信调度命令,认真填写值班记录。通信机房应有良好的环境保护控制设施,防止灰尘和不良气体侵入。 二、程控电话安装 1、公司电话由仪表车间统一组织安装。 2、安装电话由使用部门写出申请,经主管领导批准后,由仪表车间负责安装。 三、使用和管理 1、电话安装后,不得任意移动和拆卸、更换、加装串联电话等,如需变动应先通知仪表车间按规定办理。 3、电话使用期间如有人为原因造成程

智能仪器与PC串口通信的实现

福建电脑2010年第2期 图1SCPI 工作流程图 智能仪器与PC 串口通信的实现 管 平1,杨 丹2,胡新荣1 (1.武汉科技学院湖北武汉430073 2.长沙信息职业技术学校湖南长沙410610) 【摘要】:本文简要介绍了IEEE488.2标准,讨论了如何使用该协议进行智能仪器设备控制系统的编写.详细地介绍了SCPI 命令及其使用方法。利用Agilent 公司的IO suite 套件中的VISA 库实现对Agilent34401A 数字万用表的远程控制。 【关键词】:IEEE488.2,Agilent34401A ,SCPI 1、引言 1.1串口通信原理 在Windows 环境下,串行接口是系统资源的一部分。它本质功能是作为CPU 和串行设备间的编码转换器。当数据从CPU 经 过串行接口发送出去时,字节数据转换为串行的位。在接受数据时,串行的位被转换为字节数据。RS-232C 标准的全称是EIA-RS-232C 标准,其中EIA 代表美国电子工业协会,RS 代表推荐标准,232是标识号,C 代表RS232的最新一次修改。1.2SCPI 命令 Agilent34401A 数字多用表采用串口与IEEE488进行通信的技术,它能够得到精准、快速和可重复的测量结果。为了保证前向和后向兼容性,34401A 包括三种命令语言(SCPI 、Agi -lent3478A 和Fluke8840A/42A ),因此无需重写已有的测试软件。 SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments )是可编程仪器标准命令,是一种建立在现有标准IEEE488.1和IEEE 488.2基础上,遵循了IEEE754标准中浮点运算规则、ISO646信息交换7位编码符号(相当于ASCll 编程)等多种标准的标准化仪器编程语言。它采用一套树状分层结构的命令集,提出了一个具有普遍性的通用仪器模型,采用面向信号的测量;它的助记符产生规则简单、明确,且易于记忆。SCPI 是以ASCII 字符组成的标准仪器命令语言,可以用于任何一种标准接口,如GPIB ,VXI ,RS232,USB ,LAN 。 SCPI 命令采用层次结构,系"树结构"语言。相关的命令集合到一起构成一个子系统,各组成命令称为"关键字",各关键字间用冒号":"分隔,如: SEN Se :FREQuency : VOLTage :RAN Ge ?[M INimum|MAXimum ] 方括弧([])表示选择性的关键字或参数。大括弧({})中为命令字串的参数。三角括弧(<>)表示必须用一数值来取代括号中的参数。(|)隔开多重参数的选择。 MEASure :VOLTage:DC?{|MIN|MAX|DEF},{|MIN|MAX|DEF} :VOLTage:AC?{|MIN|MAX|DEF},{|MIN|MAX|DEF} :CURRent:DC?{|MIN|MAX|DEF},{|MIN|MAX|DEF} :CURRent:AC?{|MIN|MAX|DEF},{|MIN|MAX|DEF} 从以上可以看出,SPCI 命令可以望文生意,简单明了,实际 SCPI 语言等于把各仪器的各种功能命令罗列起来完成某项测 量任务。 MEASure ?命令是设定仪器进行测量的最简单方法,在执 行这个命令的时候仪器必须先设置好所要求的状态,并立即执行测量。CONFigure 命令在执行的时候,仪器必须先将所要的配置预设成最好的设定,并且立即执行测量。 READ ?命令会将触发系统的状态,从"闲置"状态改为"等待触发"状态。在收到R EAD ?命令之后,且指定的触发条件满足时,测量便会开始,读数立即送到输出缓冲器上(读数资料必须输入到总线控制器上,否则输出缓冲器满了之后,测量就会停止)。INITiate 和FETCh?命令提供测量触发和读数取回最低限的控制。在配置好多用电表之后,使用INITiate 命令,它将使触发系统的状态,从"闲置"状态改为"等待触发"状态。在收到INITiate 命令之后,而指定的触发条件满足时,测量便会开始。读数将会存入多用电表的内部记忆体中。 .RST 重设多用电表电源开启时的配置。 .TST ? 执行多用电表的完整自我测试,传回值为"0"表示自我测试成功。它使用INITiate 将多用电表设至成"等待触发"状态,且在ExtTrig 端有脉冲进来的时候,量取一个读数,并将读数送到电表的内部记忆体上。2、硬件平台安装与配置 测试系统的建立,一般采用独立的测试或测量仪器,使用SCPI 命令或用软件驱动程序经GPIB ,USB ,LAN 接口发送ASCII 命令。 Agilent 34401A 数字多用表提供了一个GPIB 接口,在PC 和DMM 之间实现了简便稳定的连接能力。GPIB 接口满足IEEE-488.2标准,可以通过SCPI 命令进行远程控制。 我们选择NI 的AT-GPIB/TNT 卡与Agilent 34401A 进行通信.NI MAX 能发现所有NI 接口上的装置,但不能直接控制Ag -ilent 接口.如:VXI 的FireWire 接口,USB/GPIB 转换器,或PCL-GPIB 卡. Agilent 的Intuilink,VEE 和IO Libraries 能过NI -VISA 和NI488.2来连接GPIB-32.dll,如果应用程序使用VISA 编程,在对板卡基址配置完成后,先安装NI-VISA 软件包,再安装Agilent IO Libraries . 硬件安装与配置: 1)先安装NI-VISA IEEE488.2的板卡驱动程序.配置好GPIB 卡 2)设置万用表的通信方式:把agilent34401A 的通信方式设置为GPIB 通信方式,编程语言选择SCPI 。 3)安装Agilent 公司的IO 套件(iolibs_suite_14_2_8931_1_multimedia ),随IO 套件一起安装的还有的.net framework ,.net framework sp1,VISA 库,IO 套件必须要有VISA 库才能正常运行.在桌面任务栏的右下角会有一个IO 标志,打开Agilent connec -tion expert(安捷伦连接专家),它会自动检测到安装的硬件,使用GPIB0连接到万用表,这里也可测试计算机与(下转第137页 ) 168

智能仪器仪表论文

课程设计任务书

目录 第一章绪论 1.1体温计的发展与现状 (1) 1.2红外测温技术 (1) 1.3整体方案概述 (3) 第二章系统硬件设计 2.1 电源设计 (8) 2.2 信号调理电路 (11) 2.3 AD转换电路 (12) 2.4 图形点阵式LCD显示电路 (14) 2.5 语音播报电路 (17) 2.6 在线编程(ISP)电路 (18) 2.7 按键功能设计 (19) 第三章系统软件设计 3.1 软件工作流程 (20) 3.2驱动程序设计 (21) 总结 (24) 参考文献 (25)

第一章绪论 1.1 体温计的发展与现状 体温计是一种测量人体温度、辅助疾病诊断的常用医疗器具,它是人类日常生活的必需品。随着现代科技的发展,新材料、新工艺的运用,各式各样的体温计陆续出现,探测方式在不断改进。人们熟悉的传统的体温计是水银(汞)体温计,它是根据汞受热膨胀的原理制成的。由于受到体温的影响,水银体积的膨胀使管内水银柱的长度发生明显的变化。 近几年来,智能体温计越来越多地应用在各个行业:冶金、玻璃制造以及体温测量等领域。许多医院也采用了智能体温计,虽然其性能暂不能与传统的体温计相比,但因其拥有快速、无需接触被测者等的优点而被广泛采用。 体温测试是在实际生活中经常会遇到的问题,传统的体温计也就是我们的水银体温计有其很多的不足之处,如:测温时间长,读取结果不方便,体温计易被损坏并且其材料汞有毒等。针对以上问题,本文提出一种新型的测量体温仪器,它优于传统的体温计的一个很大的特点就是测温时间相对较短,并且此智能红外体温计有自动播报体温、统计人数、显示日期及环境温度等功能。解决了传统体温计读数不便、用途单一的问题,无汞害,灵敏度高,清晰播报,方便携带,寿命较长,台式设计使体温计放置时不会晃动,避免温计被损坏,尤其适用于小孩与老年人,其方便性大大超越水银式体温计。 1.2红外测温技术 测量体温的方法有很多,水银、热电偶、热敏电阻、晶体管的PN结、液晶、石英晶体均可作为测温元件来制造体温计。这些测温技术均属接触式测温,容易产生交叉感染,并且当测温元件接触被测部位时,将影响其温度场的分布,对精度造成影响,而且响应时间也较长。若采用非接触式测温的方法,则可以较好地解决这些缺点。 1.2.1红外测温背景 随着工农业、国防事业、医学的发展 ,对温度测量越来越迫切。在某些场合 ,温度测量逐步上升为主要矛盾 ,引起了各方面的普遍重视。例如:在

智能仪器设计总复习

1、 什么是智能仪器?它有什么特点? 以微处理器为核心,将计算机技术与测量仪器相结合的仪器.拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能,具有一定的智能作用。 测量范围宽、精度高、稳定性好。智能仪器一般均配有GP-IB(或RS-232C、RS-485)等通信接口,可跟另外的智能仪器组成智能仪器系统。 2、 按智能仪器的结构可将智能仪器分为哪两类? 微机内嵌(内藏)式 微机扩展式 3、 什么叫做微机内嵌式智能仪器?什么叫做微机扩展式智能仪 器? 将微机作为核心部件嵌入到智能仪器中,仪器包含一个或多个微机,属于嵌入式系统。利用微机强大的功能完成信号调理、A/D转换、数字处理、数据存储、显示、打印、通信等各项任务。 将原智能仪器中测量部分配以相应的接口电路制成各种仪器卡,插入到PC机的总线插槽或扩展槽内,而原有智能仪器所需的键盘、显示器以及存储卡等均能借助于PC机资源(也就是利用微机的硬件、软件资源完成数据分析和显示)给使用者的感觉是一个微机系统。 4、 什么叫做个人仪器?其组成方式怎样? 个人仪器(Personal Computer Instrumen t,PCI)亦称PC仪器,是以个人计算机为基础的仪器,其组成方法是,将原独立式智能仪器中的测量部分制作成仪器卡,插入PC的总线插槽,而原独立式智能仪器所需的键盘、显示器及存储器等均借助于PC的资源。 5、 什么是虚拟仪器?它能实现什么功能? 虚拟仪器是指在计算机为核心的硬件平台上,由用户定义功能,具有虚拟面板,其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。 虚拟仪器的三大功能为数据采集、数据分析处理、显示结果 6、 虚拟仪器的三大功能模块分别是什么? 计算机、仪器模块和软件 7、 LabVIEW的基本程序单位是什么?它包括哪几部分? 8、 什么是网络化仪器? 在智能仪器中将TCP/IP协议等作为一种嵌入式应用,使测量过程中的控制指令和测量数据以TCP/IP方式传送,使智能仪器可以接入Internet,构成分布式远程测控系统。 9、 网络化仪器的体系结构包括什么? 网络化仪器包括基于计算机总线技术的分布式测控仪器、基于

PC机与XMT-3000A智能仪器串口通信调试

PC机与XMT-3000A智能仪器串口通信调试 在进行串口开发之前,一般要进行串口调试,经常使用的工具是“串口调试助手”程序。它是一个适用于Windows平台的串口监视、串口调试程序。它可以在线设置各种通信速率、通信端口等参数,既可以发送字符串命令,也可以发送文件,可以设置自动发送/手动发送方式,可以十六进制显示接收到的数据等,从而提高串口开发效率。“串口调试助手”程序是串口开发设计人员必备的调试工具。 1)线路说明 观察所用计算机主机箱后RS-232C串口的数量、位置和几何特征;查看计算机与智能仪器的串口连接线及其端口。 在计算机与智能仪器通电前,按图A-2所示将传感器Cu50、上、下限报警指示灯与XMT-3000A智能仪器连接。 通过串口线将计算机与智能仪器连接起来:智能仪器的14端子(RXD)与计算机串口COM1的3脚(TXD)相连;智能仪器的15端子(TXD)与计算机串口COM1的2脚(RXD)相连;智能仪器的16端子(GND)与计算机串口COM1的5脚(GND)相连。 特别注意:连接仪器与计算机串口线时,仪器与计算机严禁通电,否则极易烧毁串口。 2)XMT-3000A智能仪器的参数设置 XMT-3000A智能仪器在使用前应对其输入/输出参数进行正确设置,设置好的仪器才能 图A-2 PC机与智能仪器串口通信线路 投入正常使用。 请按表A-4设置仪器的主要参数。 表A-4 仪器的主要参数设置 415

416 3)温度测量与控制 (1)正确设置仪器参数后,仪器PV 窗显示当前温度测量值; (2)给传感器升温,当温度测量值大于上限报警值30℃时,上限指示灯L2亮,仪器SV 窗显示上限报警信息; (3)给传感器降温,当温度测量值小于上限报警值30℃,大于下限报警值20℃时,上限指示灯L2和下限指示灯L1均灭; (4)给传感器继续降温,当温度测量值小于下限报警值20℃时,下限指示灯L1亮,仪器SV 窗下限报警信息。 4)计算机串口设置 进入WINDOWS “我的电脑”系统属性,在“设备管理器”列表中有端口COM 和LPT 设备信息,选中通讯端口COM1,查看其属性,在COM1端口属性的端口设置选项中,将其 波特率(即每秒位数)设为4800,停止位设为2,如图A-3所示。 5)串口调试程序的使用 图A-3 计算机通讯端口(COM1)设置

智能仪器仪表的发展与前景

智能仪表及其技术发展历程与优势特点 智能仪表建立在微电子技术发展的基础上,超大规模集成电路的嵌入,将CPU、存储器、A/D转换、输入/输出等功能集成在一块芯片上,甚至将PID控制组件也置入其中。加之现场总线的应用,智能仪表与控制系统之间的数字通讯将替代以往的模拟传递,大大提高了精度和可靠性,避免了模拟信号在传输过程中的衰减,长期难以解决的干扰问题得到解决。由于数字通讯,节省了大量电缆、安装材料和安装费用。 智能仪表及其技术的发展历程 历经以模拟技术为特征的电动单元组合仪表、以数模混合技术为特征的DDZ-S 系列仪表的开发后,1983年,美国霍尼韦尔公司向制造工业率先推出了新一代智能型压力变送器,这标志着模拟仪表向数字化智能仪表的转变。当时的这种智能变送器已具有高精度、远距离校验和灵活组态的特点,并告知用户:尽管初期购置费用较高,但会被较低的运行和维护费用所补偿。紧随其后的十年里,国外其他公司的智能压力变送器也陆续在一些生产线上被采用,它们包括:Rosemount、Foxboro、YOKOGAWA、Siemens、E&H、Bailey、Fuji和ABB等。但由于缺少高速的智能通讯标准、用户对于高精度监控要求并不突出、培训等服务机制相对薄弱,当时的智能应用并不乐观,只占到了约20%的市场。 随着微电子、计算机、网络和通讯技术的飞速发展以及综合自动化程度的不断提高,目前广泛应用于工业自动化领域的智能仪表,其技术也同样在过去的二十多年

里得到了迅猛的发展。目前国外智能仪表占据了国际应用市场的绝大比重,如何结合目前智能仪表的工业应用经验并快速跟踪国际智能前沿技术应用于我国智能仪表的开发研究成为振兴民族智能仪器仪表的一大突出问题。 智能仪表在工业自动化领域的广泛应用得益于其突出的技术优势和特点,诸如其高稳定性、高可靠性、高精度、易维护性。以智能变送器为例,智能仪表具备如下优点: (1)精度高智能变送器具有较高的精度。利用内装的微处理器,能够实时测量出静压、温度变化对检测元件的影响,通过数据处理,对非线性进行校正,对滞后及复现性进行补偿,使得输出信号更精确。一般情况,精度为最大量程的±0.1%,数字信号可达±0.075%。 (2)功能强 智能变送器具有多种复杂的运算功能,依赖内部微处理器和存储器,可以执行开方、温度压力补偿及各种复杂的运算。 (3)测量范围宽 普通变送器的量程比最大为10:1,而智能变送器可达40:1或100:1,迁移量可达1900%和-200%,减少变送器的规格,增强通用性和互换性,给用户带来诸多方便。 (4)通信功能强 智能变送器均可实现手操器进行操作,既可在现场将手操器插到变送器的相应插孔,也可以在控制室将手操器连接到变送器的信号线上,进行零点及量程的调校及

智能仪器及其特点

智能仪器及其特点 摘要:智能仪器就是具有人工智能化的测量仪器,受到了各领域的高度重视并得到了迅猛的发展。文中首先介绍了智能仪器的基木组成,进而对智能仪器的特点进行了分析研究。 1、智能仪器概述 随着微电子技术的不断发展,以及超大规模集成电路芯片(即单片机)的出现,智能仪器得到了迅速发展。智能仪器以微处理器或单片机为核心,具有信息采集、显示、处理、传输以及优化检测与控制等多种功能:有些甚至还具有专家推断、逻辑分析与决策的能力。智能仪器的出现,极大地扩充了常规仪器的应用范围。由于智能仪器一开始就显示它强大的生命力,目前已成为仪器仪表发展的一个主导方向。并对自动控制、电子技术、国防工程、航天技术与科学试验等产生了极其深远的影响。 2、智能仪器的组成智能仪器主要由硬件和软件两部分组成。 (1)硬件硬件主要包括主机电路、模拟量输入输出通道、人机接口和标准通信接口电路等,如图1所示。主机电路通常由微处理器、程序存储器以及输入输出I/O接口电路等组成,有时,主机电路本身就是个单片机。主机电路主要用于存储程序与数据,进行系列的运算和处理,并参与各种功能控制。模拟量输入输出通道主要由A/D转换器,D/A转换器和有关的模拟信号处理电路等组成。主要用于输入和输出模拟信号,实现模数与数模转换。人机接口主要由仪器而板上的键盘和显示器等组成,用来建立操作者与仪器之间的联系。标准通信接口使仪器可以接受计算机的程控命令,用来实现仪器与计算机的联系。一般情况下,智能仪器都配有GPIB等标准通信接口。此外,智能仪器还可以与PC机组成分布式测控系统,由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据,通过串行通信将信息传输给上位机—PC机,由PC机进行全局管理。 (2)软件软件即程序,主要包括监控程序、接口管理程序和数据处理程序三大部分。 监控程序而向仪器而板和显示器,负责完成如下工作:通过键盘操作,输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数:通过控制I/O接口电路进行数据采集,对仪器进行预定的设置:对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理:以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。接口管理程序主要而向通信接口,负责接收并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数的程控操作码,并根据通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果以及向应计算机远程控制命令。数据处理程序主要完成数据的滤波、运算和分析等任务。监控程序而向仪器而板和显示器,负责完成如下工作:通过键盘操作,输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数:通过控制I/O接口电路进行数据采集,对仪器进行预定的设置:对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理:以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。 智能仪器硬件结构接口管理程序主要而向通信接口,负责接收并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数的程控操作码,并根据通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果以及向应计算机远程控制命令。数据处理程序主要完成数据的滤波、运算和分析等任务。 3、智能仪器的特点 含有微计算机的智能仪器意味着计算机技术与测量仪器的结合,它所具有的软件功能已使仪器呈现出某种智能的作用。相对于过去传统的、纯硬件的仪器来说是一种新的突破,其发展潜力十分巨大,这已为多年来智能仪器发展的历史所证实。概况起来,智能仪器具有以下特点: (1)测量过程软件化。整个测量过程在软件控制下进行,实现了自动化。系统在CPU的指挥下,按照软件程序小断取值、寻址,进行各种转换、逻辑判断、驱动某一执行元件完成某

(通信企业管理)通信系统拓扑图查看精编

(通信企业管理)通信系统拓扑图查看

通信系统拓扑图查见 一、项目知识预备 1.拓扑图的基本概念 拓扑图是由网络节点设备和通信介质构成的网络结构图。于选择拓扑结构时,主要考虑的因素有:安装的相对难易程度、重新配置的难易程度、维护的相对难易程度、通信介质发生故障时,受到影响的设备的情况.以下是关联术语的基本概念。 (1).节点 节点就是网络单元。网络单元是网络系统中的各种数据处理设备、数据通信控制设备和数据终端设备。 节点分为:转节点,它的作用是支持网络的连接,它通过通信线路转接和传递信息; 访问节点,它是信息交换的源点和目标。 (2).链路 链路是俩个节点间的连线。链路分“物理链路”和“逻辑链路”俩种,前者是指实际存于的通信连线,后者是指于逻辑上起作用的网络通路。链路容量是指每个链路于单位时间内可接纳的最大信息量。 (3).通路 通路是从发出信息的节点到接收信息的节点之间的壹串节点和链路。也就是说,它是壹系列穿越通信网络而建立起的节点到节点的链路. 2.拓扑图的作用 拓扑图的作用于于反应网络中各实体间的结构关系。网络拓扑设计地好坏对整个网络的性能和经济性有重大影响。 3.通信系统的基本结构和分层方式 基本结构有以下六种结构方式: (1).星型结构 星型结构的优点是结构简单、建网容易、控制相对简单。其缺点是属集中控制,主节点负载过重,可靠性低,通信线路利用率低。壹个星型拓扑能够隐于另壹个星型拓扑里而形成壹个树型或层次型网络拓扑结构。相对其他网络拓扑来说安装比较困难,比其他网络拓扑使用的电缆要多。容易进行重新配置,只需移去、增加或改变集线器某个端口的连接,就可进行网络重新配置。由于星型网络上的所有数据均要通过中心设备,且于中心设备汇集,星型拓扑维护起来比较容易。受故障影响的设备少,能够较好地处理。 (2).总线结构 总线结构是比较普遍采用的壹种方式,它将所有的入网计算机均接入到壹条通信线上,为防止信号反射,壹般于总线俩端连有终结器匹配线路阻抗,总线结构的优点是信道利用率较高,结构简单,价格相对便宜。缺点是同壹时刻只能有俩个网络节点相互通信,网络延伸距离有限,网络容纳节点数有限。于总线上只要有壹个点出现连接问题,会影响整个网络的正常运行。目前于局域网中多采用此种结构。总线拓扑网络通常把短电缆(分支电缆)用电缆接头连接到壹条长电缆(主干)上去。总线拓扑网络通常是用

OSEK网络管理系统

OSEK 网络管理系统运行机制分析 2.1 OSEK 网络管理系统的体系结构 OSEK网络管理系统应用于嵌入式汽车通信网络,管理网络当中各个ECU之间的通信,提高网络的通信效率。该系统运行于OSEK操作系统平台,并且兼容各符合类的OSEK操作系统[2]。OSEK网络管理系统为用户提供了标准的系统调用,它支持两种接口来使用这些系统调用:应用程序和站管理任务。 2.1.1 OSEK 网络管理系统与其它OSEK 组件关系OSEK/VDX 技术委员会目前所制定的OSEK 规范,主要是OSEK 操作系统、OSEK COM 通信系统、网络管理。图2-1 描述了OSEK 的结构模型及OSEK 网络管理组件与之交互接口。 图2-1 网络管理接口环境 1.站管理 它通过依赖于系统的算法,应用程序可以查询NM组件当前网络的状态和配置。一般情况下,用户需要定义一个专门的站管理组件作为应用程序与网络管理之间的接口。如果一个NM标识的网络节点是无效的,那么站管理组件能够提供一个缺省值消息给应用程序,以便应用程序能够在缩减的功能的模式下能够继续工作。NM规范没有定义特定的站管理组件。 2.网络管理应用程序接口 NM组件提供了许多标准的API服务,站管理组件通过这些标准的API服务可以对NM组件状态进行初始化、控制和查询。标准的API服务分为通用服务、直接NM服务、间接NM服务。 3.交互层接口 这个接口是由COM组件的交互层提供的,它只向间接网络管理提供服务,并且对应用程序来说是不可见的。 4.网络管理特定协议算法

网络管理可以应用于基于CAN,VAN,J1850,K-BUS等的物理网络,对每一种物理网络都有一种特定协议算法与之对应。 2.1.2 OSEK 网络管理系统的分类 应用程序功能需求的多样化和具体系统通信能力要求的不同,要求网络管理系统也呈现多样性,来满足不同系统的网络通信管理要求。根据OSEK网络管理标准,把OSEK网络管理系统分为两个类型: (1)直接网络管理,支持网络配置管理,网络状态管理,网络睡眠协商,数据管理,错误管理,操作模式管理等 (2)间接网络管理,包括统一监控周期的间接网络管理和非统一监控周期的间接网络管理,支持网络配置管理,网络状态管理,错误管理,操作模式管理等,不支持网络睡眠协商而采用主从方式广播睡眠。两者具有相同的网络管理功能,都是基于对应用程序消息的监控,其区别在于,非统一周期的间接网络管理在监控应用程序消息时,监控周期采用各个应用程序对应OSEK COM里的IPDU的死限监控周期[3],而统一周期的间接网络管理在一个周期内对所有的应用程序消息进行监控。一个ECU节点可以同时具有以上两个版本的网络管理或多个同一版本的网络管理并存,用来管理多个网络,而各个网络管理系统相互独立且互不影响。 2.2.7 直接网络管理的睡眠协商 一般情况下ECU 有正常操作和节电模式。为了保护电池的能量,NM必须决定何时关闭节点。直接NM 提供一个协商机制负责与网络相连的所有节点在同一时刻进入睡眠,如图2-11 所示。切换到睡眠模式需发送睡眠请求消息和睡眠应答消息来同步完成,但只需一个节点来发送睡眠应答。 (1) 应用程序调用GotoMode(BusSleep)要求总线进入睡眠。节点下一次接收ring 消息时,NM 组件将发送睡眠请求域为真的ring 消息,进入NMNormalPreSleep 睡眠前准备状态。 (2) 如果在LimpHome 模式下接收,则发送睡眠请求域为真的limphome 消息,进入NMLimpHomePreSleep 睡眠前准备状态。 (3) 当睡眠协商正在进行时,如果必须发送alive 消息,那么发送的alive 消息的睡眠请求域置为真,进入睡眠前准备状态NMNormalPreSleep。 (4) 当ring 消息已经在逻辑环中完成一周传输,所有接收网络管理消息的睡眠请求域都为真,并且当前网络状态允许睡眠时,发出睡眠请求的第一个节点开始发送睡眠请求和睡眠应答都为真的ring 消息,并设置睡眠等待报警,其余节点如果都进行了睡眠请求,当收到睡眠应答为真的消息时,也要设置睡眠等待报警。 (5) 当各个节点的睡眠报警出现时则进入睡眠状态。 (6) 当前节点处在睡眠等待状态NMTwbsNormal 或NMTwbsLimpHome,如果收到睡眠请求域不为真的消息,则返回睡眠前准备状态。 (7) 当应用程序调用GotoMode(Awake)或收到数据链路层的唤醒信号,则睡眠节点将被唤醒。

通信网络管理系统的设计

通信网络管理系统的设计 摘要本文介绍了一种通信网络管理系统的设计方案,和所涉及到的包括网络通信技术、信息系统技术、数据库技术以及现代软件开发技术等多方面内容,文章介绍了在系统设计过程中所采用的一些同上述内容相关的关键性技术及方法。 关键词网络管理系统;同步数字体系;串口通信;数据库;面向对象的程序设计 0 引言 网络管理的概念来源已久。20世纪50到70年代之间,先后出现了引起传统的网络管理方式进行重大变革的3个事件:直接长途拨号(DDD)、存储程序控制(SPC)交换机和网络营运系统(OS)。网络管理逐渐变为用机器来管理,而管理的内容也越来越多。由于计算机和通信技术的飞速发展刺激和促进了网络管理技术的发展。现在一个有效的和实用的网络(包括通信网络)一刻也离不开网络管理。网络管理技术已经成为重要的前沿技术。 1 通信网络管理系统的设计 1.1 网络管理体系结构设计 通过集中式体系结构将网络管理平台建立在一个计算机系统上,该计算机所有网络管理任务,并且系统采用单一的集中式数据库。为了达到安全冗余,一般都设置2个或多个完全一样的系统,其中一个处于工作状态,另一个系统定期地对运行的系统进行备份。而处于运行状态的网络管理系统(NMS)负责处理所有的网络报警和事件,处理所有的网络信息,访问所有的管理应用。通过集中式方案,网络管理员在一个位置就可以查看所有的网络报警和事件,这非常有助于发现并排除故障以及确定问题的关联性。采用这样的结构给管理员带来了方便、易操作和安全的好处。特别是在安全方面,单一的位置,更容易保证整个系统的安全。 1.2 网络管理系统的硬件连接方案 网络管理系统的各项管理功能得以实现的首要前提是管理站与被管理站之间的远程通信。根据通信网络的特点,可利用光纤网络或无线电通信来完成。通过专门的协议转换器RS232等同光路、无线电线路相连接,从而实现了管理站与被管理站之间的远程通信。由管理站依次地轮询各个被管理站,被轮询到的站点立即回送响应数据。 1.3 软件设计与面向对象的编程思想

智能仪器设计1

《智能仪器设计》 题目:智能仪表 题号:十五题 班级:自动化0605 学号:06001276 姓名:孙明远

摘要 智能仪器的定义:智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器,拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。 智能仪器的出现,极大地扩充了传统仪器的应用范围。智能仪器凭借其体积小、功能强、功耗低等优势,迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。 Abstart Intelligent instruments d efinition: intelligent instruments that contain micro-computer or micro-processor, measuring instruments, has a right to judge the logical data storage operations and automation functions. The emergence of intelligent instruments, which greatly expand ed the scope of application of traditional instruments. With its intelligent instrument small, strong function, l ow power consumption advantages of quickly appliances, scientific research institutions and industrial enterprises have been wid ely used.

数据库下的网络通信信息管理系统分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/f511752438.html, 数据库下的网络通信信息管理系统分析 作者:李晓平 来源:《电脑知识与技术》2020年第06期 摘要:当前数据库技术得到广泛应用,并与社会生活的方方面面进行结合,极大了方便了人们的工作和生活。就网络通信而言,将数据库技术应用到网络通信信息管理系统中来,有助于提高通信信息管理效率与质量。该文简要分析了数据库环境下的网络通信信息管理系统,包括其硬件组成如外部接口、服务层,以及与之相对的软件建构如具体的接入层点、数据开软件等。在实践过程中,网络通信信息管理系统的应用效率较高,可以结合实际用于通信管理局域网以及本地网的实践过程中来,还可以实现有效的即时传输,也可以根据需要实现通信资源的转换。本次研究还针对数据库下的网络通信信息管理系统进行实验,结果显示,这种系统与传统管理系统相比,能够达到更高的管理效率,而且具有良好实践效果,具有推广应用的实际意义。 关键词:数据库;网络通信;信息管理系统;高效管理 中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2020)06-0014-02 近年来,信息化的发展日新月异,并与传统行业实现了深度融合,从根本上改变了社会生活以及各行各业的方方面面。为了进一步提高网络通信的信息保障能力,为社会经济发展提供稳定、健康、持续的网络信息服务,就需要针对通信信息管理进行全面系统管理和设计。在这个过程中,需要使用大量的设施设备、线路管理以及信息维护,从而促使相关数据的总量进一步增加,而且这些数据基本上与对应区域的空间位置具有紧密相关性。这种情况下,如果采用传统的信息管理系统中的基本理论和技术手段,是难以满足新时期新环境下的通信管理需求的,尤其是当前的网络通信信息管理系统具有很强的空间属性。 基于此,有必要在传统管理系统中引入具有良好设备管理功能和效果能够针对空间属性信息管理系统实现准确分析的实践技术,在此基础上结合实际需要研发能够实现准确、具体直观立体表现的网络信息资源管理系统,才能满足新形势下的通信信息管理需要,才能真正提高通信管理业务的整体运行效率,实现资源的优化配置,实现良好的通信管理效果以及实现对传输网络的有效保护。在这个过程中,通信信息网络是通信信息管理系统中最基础的网络技术,需要得到高度关注。 通信信息管理系统主要依赖传统运行网络如以太网、局域网等作为其运行基础,并能够实现有效的综合通信信息处理。需要注意的是,现有的通信信息管理系统上的资源信息相对分散,而且在匹配过程中其標准相对较低,因此难以实现有效的检索效果,因而无法满足新形势

pc与智能仪器通信(尹晖晖)

PC 与智能仪器通信 PC 机与XMT-3000A 智能仪器串口通信调试 在进行串口开发之前,一般要进行串口调试,经常使用的工具是“串口调试助手”程序。它是一个适用于Windows 平台的串口监视、串口调试程序。它可以在线设置各种通信速率、通信端口等参数,既可以发送字符串命令,也可以发送文件,可以设置自动发送/手动发送方式,可以十六进制显示接收到的数据等,从而提高串口开发效率。“串口调试助手”程序是串口开发设计人员必备的调试工具。 1)线路说明 观察所用计算机主机箱后RS-232C 串口的数量、位置和几何特征;查看计算机与智能仪器的串口连接线及其端口。 在计算机与智能仪器通电前,按图A-2所示将传感器Cu50、上、下限报警指示灯与 XMT-3000A 智能仪器连接。 通过串口线将计算机与智能仪器连接起来:智能仪器的14端子(RXD )与计算机串口COM1的3脚(TXD )相连;智能仪器的15端子(TXD )与计算机串口COM1的2脚(RXD ) 相连;智能仪器的16端子(GND )与计算机串口COM1的5脚(GND )相连。 特别注意:连接仪器与计算机串口线时,仪器与计算机严禁通电,否则极易烧毁串口。 2)XMT-3000A 智能仪器的参数设置 XMT-3000A 智能仪器在使用前应对其输入/输出参数进行正确设置,设置好的仪器才能投入正常使用。 请按表A-4设置仪器的主要参数。 表A-4 仪器的主要参数设置 图A-2 PC 机与智能仪器串口通信线路 TXD RXD GND 20 21 24259 1012 13 RXD TXD GND 常开 ALM1AC220V 2 3 4 Cu50 L2 L1 ALM2 RS232 DC24V + - 3 2 5COM1PC 机 XMT-3000A 常开14 15 16

通信资源管理系统介绍(GIS)

易通软件 通信资源管理系统 系 统 介 绍 北京易讯正通网络技术有限公司

一、概述 地理信息系统(Geographic Information Systems,简称GIS)是对现实客观世界的各类与地理信息有关的资源及描述这些资源特性的属性数据进行管理的系统,它广泛应用于和地理特征密切相关的水利、地质、交通、电力、电信等行业。 GIS系统应用到通信部门,可以将所有通信资源,如交换机、光通信设备、载波设备、监控设备、光配线架、数字配线架、音频配线架的使用情况、剩余情况进行统一的管理,并以图形信息方式直观、动态地展示通讯资源的地理位置、使用情况和相互关系。 二、逻辑结构 三、系统功能

1、基础地理信息管理 主要管理和存储具有空间属性的资源信息,包括电子地图、区域信息、站点信息、机楼信息、机房信息。地理信息管理在系统中表现为电子地图形式,电子地图的建立有助于建立基于实际地理背景下的设备分布图。特别是对一些具有很强的地理属性的数据,例如交接箱分布图等,建立电子地图,可以赋予设备本身实际的地理属性,方便使用者掌握在一定区域内的设备分布情况。 2、连接关系管理 通信网资源管理系统中各资源之间的连接关系。主要有: 设备之间的关系:两个设备之间存在相互的连接关系; 端口之间的关系:有直接连接的端口或者所需网元之间端口的连接关系; 端口和端子之间的关系:设备的物理端口和所连接的连接设备(如ODF)的端子之间的关系;

端子跳接关系:端子内部之间的跳接关系; 连接设备端子和线缆线芯之间的关系:如ODF和线芯之间的连接对应关系; 逻辑网元和物理端口之间关系:一个逻辑网元所包含的物理端口的情况,它们的连接关系是通过网元和端口所在机盘的对应关系建立的; 地图和对象的关系:地图和对象的关系一方面在地图中存在设备资源的唯一标示,另一方面存在地图上的每一个对象所属地图的关系表。 3、机房设备管理 机房设备管理模块主要完成对安装在机房内的机架、传输设备、交换设备、接入设备、配线架等连接设备资源的增加、编辑和删除等管理,并可生成上述各类设备统计报表。

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