模组化采集终端
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智能阴极保护数据采集终端的设计发布时间:2021-12-27T02:06:03.399Z 来源:《科学与技术》2021年27期作者:徐嘉[导读] 本文利用物联网通信模块取代采集+dtu传输的方式,构建了全新的阴极保护数据采集终端,具有功耗低、待机时间长的特点徐嘉北京讯腾智慧科技股份有限公司 100029 摘要:本文利用物联网通信模块取代采集+dtu传输的方式,构建了全新的阴极保护数据采集终端,具有功耗低、待机时间长的特点。
经现场测试,完全可以替代人工进行现场连续监测。
0.引言燃气是社会经济发展的重要基础性能源,主要包括天然气和液化石油气两个主要组成部分,其中天然气是优质、高效、低碳的清洁能源,能为人民的生产生活提供很多便利。
作为输送手段的燃气管网,也会受到很多因素影响管网运行安全的,其中管道腐蚀是最大的影响因素。
为了解决这个问题,燃气公司在管网建设时会对管线进行耐腐蚀处理。
但单纯的采用物理防护的方式无法从根本上预防管道腐蚀,因此,目前多利用电保护法和绝缘层保护相结合的方法,即将管道与牺牲阳极或恒电位仪连接,使管道达到保护电位为-0.85V至-1.20V之间,达到最大的保护效果,保证管网运行安全。
同时还需要注意不能让管道处在过保护或欠保护状态,过保护会导致管道脆化爆裂,欠保护起不到防腐蚀作用。
为了检测保护系统的是否在最佳保护效果,燃气公司会安排定期的人工运维进行参数测量,周期一般是几个月或半年一次。
由于周期长,效率低,导致无法对保护系统和保护效果进行正确的评价,无法及时有效的处理干扰,影响管网运行安全。
综上,研制一套燃气管网阴极保护系统,用于实时监测管网阴极保护数据、评价阴极保护状态就尤为重要了。
1.阴极保护监控系统终端介绍智能阴极保护终端采用是采用物联网设计思路开发的一款集成化阴极保护状态采集的产品,终端通过外加试片方式自动采集阴极保护运行数据,利用4G CAT1网络通讯、将管道保护的通电电位、断电电位、自然电位、交/直流电流、交流电压等数据发送到终端设备的服务器,实现遥传遥控(修改采样频率、采样范围)。
0引言目前市场上的条码数据采集终端(简称“手持条码扫描仪”)大致分为两种:第一种,是基于AMR9处理器芯片的一系列专用数据采集终端,这种终端的特点是界面相对简单(大部分是黑白屏,有部分彩屏),功能比较单一,仅能实现数据的的手机和存储,有的能进行语音通话和发送短信,有的不具备移动通信功能。
目前很多超市采用的就是这种终端。
第二种,是基于智能移动终端的数据采集终端,目前最常见的是WINCE操作系统上,这种终端的特点是功能强大,不仅能实现数据的采集和存储,还是对数据进行分析和统计,可以通过WIFI、蓝牙、以及移动通信网络(2.G/3G)和服务器进行实时交互。
目前很多快递公司采用的就是这种终端。
第一种方案价格低廉,但是功能简单,只能进行简单的数据录入和查询。
第二种方案成本较高,而且WINCE现在不是主流的智能移动终端操作系统,所不利于客户的二次开发。
Android操作系统是一种以Linux为基础的开放源码操作系统,2011年一季度,Android在全球的市场份额首次超过塞班系统,跃居全球第一。
2011年11月数据,Android占据全球智能手机操作系统市场52.5%的份额,中国市场占有率为58%。
本项目准备研发的数据采集终端,是基于现在主流的android操作系统,android操作系统以其开放的开发方式,吸引多家厂商参与其芯片的开发,所以有效降低了整机成本,并可以给用户提供更丰富的应用。
这样我们既可以有强大的功能,又可以达到相对低廉的价格。
另外,android作为开放的系统,也非常适合客户做二次开发。
以往的数据采集终端因为受软件条件的限制,无法实现强大的数据分析和处理功能,在本项目中,基于android强大的处理软件处理能力,完成上层的数据分析软件开发,实现数据的分析、整理,数据类型的设计以及数据库的读写。
1智能终端软件架构(图1)整个软件主要分为三个部分:1)kernel层:kernel层完成的主要工作是数据采集模块的上电初始化、开关等驱动,初始数据的采集和转发;图1是智能终端的软件架构图2)硬件抽象层(HAL):完成对硬件的抽象,使上层可以无障碍的访问底层硬件,在本文中主要用来转换和转发数据;3)JAVA层:接收硬件抽象层的数据,并通过HTTP等协议和服务器交互数据;4)服务器侧软件,通过互联网协议和智能终端通信,并维护数据库。
目录1 概述 (1)2 工作原理及结构 (1)2.1工作原理 (1)2.2外壳结构 (2)3 功能介绍 (4)3.1数据采集 (4)3.2数据管理和存储 (4)3.3参数设置和查询 (8)3.4控制方式 (9)3.5主要技术参数 (13)4 安装使用 (17)4.1接线说明 (17)4.2安装方法 (17)1 概述GK200专变采集终端采用高性能32位的ARM 微处理器、实时操作系统,具有功能强大、处理速度快、运行稳定可靠等优点。
广泛应用于大用电户,对用电量进行采集计算,控制和管理。
该终端设备设计制造符合了《电力用户用电信息采集系统技术规范》、《电力用户用电信息采集系统型式规范》和国家电力、电子、通讯的相关标准。
具有电度量采集、远程抄表、电量计算、功率计算、需量计算、历史数据查询、远程或本地定值设置、功控、电控,购电控、遥测、遥信、负荷越限报警、通讯等功能,可以通过GPRS 网络等方式进行远程数据传输。
2 工作原理及结构2.1 工作原理GK200型专变采集终端能够通过设定或定时采集并存储电能表的各项数据,并能通过无线模块(GPRS )或以太网与主站交换数据。
具有32M 超大数据存储空间,并能保证停电后数据可保存10年不丢失。
终端采用大屏幕液晶显示,还具有远红外、RS485等通讯接口。
将专变用户作为主要控制管理对象,实现电力用户的综合供用电监测、控制和管理。
ARM 处理模块电能表RS485门接点、遥信遥控CT PT电能量采集芯片SPI电源模块数据存储数据存储时钟数据总线I 2C 总线显示、按键维护红外GPRS主站USART图1 工作原理图2.2外壳结构图2 正面结构尺寸图图3 外形结构尺寸图图4 GPRS/CDMA通信模块图图5 扩展模块图3功能介绍3.1数据采集终端应实时采集位置状态和其它状态信息,发生变位时应记入内存并在最近一次主站查询时向其发送该变位信号或主动上报。
通过RS-485 通信接口终端能按设定的终端定时采集时间间隔采集、存储电能表数据,采集数据包括:有/无功电能示值、有/无功最大需量及发生时间、功率、电压、电流、电能表参数、电能表状态等信息,并在主站召测时发送给主站。
浅谈专变采集终端的现场安装摘要:随着移动网络与计算机的发展应用,国家电网公司要求利用先进的网络与计算机技术对电力用户实现“全覆盖、全采集、全费控”。
电力用户用电信息采集系统在国家电网公司的要求应运而生。
采集终端是符合国家电网要技术参数的设备。
关键词:采集费控电力用户用电信息采集系统采集终端电力用户用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统,实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、远程停电、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。
用户用电信息采集系统主要有采集系统主站、传输通道、采集终端、电能表等组成。
采集终端分为专变采集终端、低压集中器及采集器,本文主要谈谈专变采集终端的安装。
专变采集终端是对专变用户用电信息进行采集的设备,可以实现电能表数据的采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测,以及客户用电负荷和电能量的监控,并对采集数据进行管理和双向传输。
专变采集终端有控制模块及通信模块组成。
控制模块主要用于对电力用户的断路器进行远程跳闸、监控等。
通信模块主要是通过无线网络与系统主站通信,传达主站的命令。
专变采集终端的现在安装主要有专变采集终端的固定与接线。
采集终端的固定安装安装电能表的固定安装即可。
终端的接线主要有电压电流、跳闸、通信485、门接点及遥信接线。
一专变采集终端的接线要求1 电压电流接线专变采集终端电压回路分为三相四线和三相三线,根据现场实际需要选择接线方式。
电压来源可引自电压互感器柜中或低压母线电压,电压线采用 2.5mm 单股铜塑线。
电流就要根据需要选择是否接入,由于现在智能表计的准确度及安全已经可以满足运行的要求,本人建议不要接入交流采样,这样对我们日后的维护方便。
2 跳闸线的接入跳闸线接入是为了全费控做准备,用于断路器的远程跳闸分为有源及无源,有源的断路器跳闸线带有电压,在跳闸线接入终端时加上电压端子。
跳闸线最好采用单股铜塑线。
公司简介公司概况公司名称 M3 MOBILE CO., LTD.成立日子2000年6月 年 月总裁赵成济工作范围 员工人数 网站手持式移动数据采集终端机, 手持式移动数据采集终端机,系统开发138生产机构类型 位置 生产员工 产能M3 Mobile自属工厂 自属工厂 韩国富川市 80个人 个人 20,000台/月 台月公司主要历程2000~2004Mobile Compia创立 选 选 为韩国 为韩国 动终 公 SKT -公 ) 医药 亚 业(韩国 业发 43 国 贸 处 营 ' 递公 ( 口 供2 '奖 3 ) ' 业局) 功总统奖 口 '奖 局 机供货给韩国WOONGJIN COWAY (韩国 供货给韩国2005~2006开 选 获 获营销 为欧 圳交警 口 为供货给2007~2008设 开 获供货给 国 44 贸供货给韩国邮 局 改 为M3 Mobile公司硕果• 韩国工业级 韩国工业级PDA产业的最大市场占有率 产业的最大市场占有率 • 连续 年的持续性高增长率 连续5年的持续性高增长率 • 销售到全世界 多个国家 销售到全世界40多个国家公司硕果受奖经历’04 数码创新大奖’06›f ›f D.' 业发功总统奖 功总统奖’06 产业资源部 长官奖’06 第43次贸易之日 次贸易之日 '三百万美金出口之塔 奖 三百万美金出口之塔'奖 三百万美金出口之塔’07 第44次贸易之日 次贸易之日 '一千万美金出口之塔 奖 一千万美金出口之塔'奖 一千万美金出口之塔产品介绍主要部分无线广域网 无线广域网-GSM/CDMA/HSDPA (3G) - 集成西门子模块 - 稳定的数据传输能力 - 无线因特网扫描器/RFID 扫描器 扫描器/RFID 扫描器- 完整激光扫描 - 1D/ 2D - 精确条码扫描- RFIDRFID RFID- 13.56MHz - ISO 14443 - ISO 15693无线局域网 无线局域网- 802.11b/g, WPAⅠ,Ⅱ ⅠⅡ - 高数据传输能力 - 无线数据服务照相机 照相机- 内置照相机 - CMOS - 640 x 480 (USB or SPI) - 2.0百万像素 百万像素蓝牙 蓝牙- 实时连接到 短距离设备 和其他外围设备 (计算机 打印机等 计算机, 计算机 打印机等)卫星定位 卫星定位- GPS MODULE主要特性中央处理器 中央处理器- 因特尔 X-scale处理器 处理器 PXA-255, 400MHz / 520MHz / 624MHz - 高速数据处理 - 高能低耗内存 内存- ROM : 64/128MB (256MB可扩展 可扩展) 可扩展 - RAM : 64/128MB可扩展性 可扩展性- CF扩展插槽 扩展插槽 - Mini SD扩展插槽 扩展插槽M3 Sky操作系统 操作系统- Win CE 5.0 / Win Mobile 5.0,6.1 - 经检验在多种领域里具有稳定性和可靠性 - 用户化操作系统支持 - 中文操作系统液晶显示屏 液晶显示屏- 65K 色 TFT LCD - 240 x 320, 3.5”触摸屏 触摸屏外观设计 // 坚固耐用 坚固耐用 外观设计 坚固耐用 坚固耐用- 超轻巧外观设计 超轻巧外观设计(250g) - IP64,IP65/1.5m 跌落规格M3 Green键盘 键盘- 轻松数据录入 文字数字的 轻松数据录入(文字数字的 文字数字的) - 背光源 - 多种录入方法模组化的M3 模组化的- G-无线广域网 无线广域网 - S-扫描器 扫描器 - W-无线局域网 无线局域网 - C-照相机 照相机 - B-蓝牙 蓝牙 - P-内置 内置GPS 内置 - R-内置 内置RFID 内置M3 SKY1. 能提供按客户需求指定的产品能提供按客户需求指定的产品。
用电信息多模采集终端的研究随着电力行业的发展和电能使用量的不断增加,电力供需矛盾日益凸显,对电能的监测与管理提出了更高要求。
在此背景下,用电信息多模采集终端应运而生。
本文将对该终端进行研究,并探讨其在电力行业中的应用。
一、用电信息多模采集终端的概述用电信息多模采集终端是一种能够实时采集、处理和传输用电信息的设备。
它可以监测用户的用电负荷、功率因数、电能消耗等相关数据,并将数据传输到数据中心进行进一步分析和处理。
该终端具有多种传感器,可以实现对电流、电压、功率等多个参数的采集,从而提供全面的用电信息。
二、用电信息多模采集终端的工作原理用电信息多模采集终端的工作原理主要包括数据采集、数据处理和数据传输三个步骤。
首先,通过传感器采集电流、电压、功率等数据,并将其转化为数字信号。
然后,采用数据处理算法对采集到的数据进行处理,如滤波、校准等。
最后,通过通信模块将处理后的数据传输到数据中心。
三、用电信息多模采集终端的优点1.实时性:该终端能够实时采集用电信息,并将数据传输到数据中心,实现对用电情况的实时监测和管理。
2.多功能性:该终端具有多种传感器,可以获取多个参数的数据,能够提供全面的用电信息。
3.精准性:通过数据处理算法,能够对采集到的数据进行校准和滤波,提高数据的准确性和可靠性。
4.应用范围广泛:该终端适用于各种电力行业,包括工业生产、商业建筑、居民用户等,满足不同领域对用电信息监测和管理的需求。
四、用电信息多模采集终端的应用1.电网运营:用电信息多模采集终端可以实时监测电力系统的负荷情况,帮助电网运营商合理调配电力资源,提高电网的运行效率和稳定性。
2.能源管理:通过对用户用电信息的采集和分析,可以帮助用户制定合理的用电计划,提高能源利用效率,降低用电成本。
3.电力安全:用电信息多模采集终端可以实时监测电力设备的运行状态,及时发现异常情况,保障电力系统的安全运行。
4.精准计费:通过对用户用电信息的监测和分析,可以实现精准计费,公平合理地收取电费。
新型模组化采集终端设计 国网计量中心 一、概述 (一)背景 目前运行的采集终端基于2013版用电信息采集系统系列标准进行设计,还存在以下改进空间: 1.型式要求按照终端接口和功能共分为7种,每种终端的接口和功能固定; 2.现场若需硬件改动,则需要更换整个终端; 3.不同厂商开发的软件,可靠性差异较大; 4.应具备更灵活的软硬件结构,以适应采集 2.0的发展要求。
新型模组化采集终端基于国网科技项目“计量装置在线智能诊断及采集系统运行可靠性关键技术研究”研究成果“模组化终端硬件结构”,进一步提出需求,着重提升稳定性和实用化水平,去除冗余信息,便于安装和运维,将用电信息采集终端设计成多个功能独立的模组结构型式,并按各地区实际需求配制相应的模组组合,形成具有不同功能的终端,同时实现统一操作系统,提升终端运行可靠性;通过加载驱动实现模块识别,提升终端功能扩展性。
(二)研究进程 1.2016年9月,基于采集2.0架构研究形成终端分报告。
2.2016年12月,基于国网科技项目“支持远程安全升级、台区智能识别的用电信息采集终端技术研究”和采集2.0终端分报告形成模组化终端概要设计。
3.2017年1月,召开模组化终端技术研讨会,项目组单位和采集 2.0参研终端厂商参会,对模组化终端概要设计展开讨论,并对各研究方向进行分工。
4.2017年4月,召开模组化终端技术研讨会,项目组单位和采集 2.0参研终端厂商参会,对各单位研究成果进行汇总讨论,对下一步研究内容进行分工。
二、硬件设计 (一)模组化采集终端Ⅰ型 整体外观如下图所示: 图1 整体外观渲染图 图2 整体外观渲染图 图3 整体外观渲染图 模组化终端的整体尺寸图如下所示: 图4 整体尺寸图 各个模块的堆叠方式如下图所示: 图5 模块堆叠方式 终端模块分解图如下所示: 图6 整机分解图 (三)模组化采集终端Ⅱ型 整体外观图: 图7整体外观图 整体尺寸图: 图8整体外观图 堆叠方式: 图9整体外观图 分解图: 图10整体外观图 三、系统软件 (一)操作系统 为实现海量数据处理与分析应用、基于宽带信道的用电信息采集、智能用电双向交互等技术,设计了一种性能强大、功能完善、扩展能力强的统一操作系统。
目前业内采集终端主流的操作系统为开源的Linux操作系统,但是基于Linux平台的产品有一些缺点:处理性能弱,无法实现高性能的数据处理;软件平台落后,无法实现图像处理、语音处理等主流技术;操作系统没有特定的技术支撑厂商,发展新功能速度慢等,为解决Linux操作系统的以上缺点,定制了采集终端专用操作系统,对Linux内核进行优化和增强,同时完成用电信息采集行业的通用业务,如抄表、通信、安全等。
(二)应用软件框架 基于面向对象方法设计应用软件框架,要求用于模组化终端各模块中的软件均符合该框架,满足新模块即插即用要求。
采集终端应用软件应设计为运行于统一操作系统内的App软件,通过使用操作系统提供的“基本接口”和“通用基础业务接口”实现。
图11应用软件总体框架 三、功能设计 (一)档案自动同步用电信息采集系统中,如果能够自动识别和管理电能表和采集器的档案归属关系,将非常有利于简化系统建设和维护过程中的的参数设置和调试、系统运行状态统计等工作。
为满足现场电能表档案管理需求,集中器和本地模块必须支持自动搜集现场电能表表地址功能,同时支持准确地区分现场的台区户变关系。
终端对于现场搜到的表能够主动上报至主站,主站与营销系统的用户信息进行核对,确认无问题后,再由主站下发档案参数至集中器。
对于档案中存在跨台区(不在本台区)的表号,建立一定的机制能识别并切换至正确的对应台区。
1.设计思路 档案以搜表结果作为数据来源,对主站进行同步。
对于同一块表,新搜到的档案将在主站替掉原表的档案,同时根据原集中器的跨台区结果,由主站决定删除原终端内的档案。
跨台区结果仅上报,但删除的权限在主站。
终端仅有增加档案的权限,主站具有删除或者增加终端档案的权限。
对于搜不到的表(营销系统确认该表确实已安装),根据营销系统的现场确认结果,下发给集中器(要对档案做标记,是搜上来的,还是主站下发的)。
集中器对此档案电表采用特殊方式抄表。
主站档案是通过集中器搜表的结果与营销系统的信息结合后生成并与营销系统形成对应关系。
2.功能实现 1.新装台区:新装集中器和电表、营销系统信息录入。
新装集中器和电表、营销系统将台区、集中器、电表等信息同步给主站,集中器登录主站并注册主站下发搜表、以及跨台区搜表命令,集中器通过事件等方式上报搜表和跨台区结果,主站根据上报的结果,与营销系统比对台区、用户表计信息,建立档案和台区关系,对于多搜到的表计,通知营销系统,对于少搜到的表计,由主站决定是否下发给集中器。
2.台区新增电表:新装电表后,营销系统将录入信息,同时将电表信息同步给主站,主站立即下发周期搜表和跨台区搜表命令,集中器通过事件等方式上报搜表和跨台区结果,主站根据上报的结果与营销系统比对台区、用户表计信息若搜到且正确,建立档案和台区关系,若信息错误,则通知营销核对,若未搜到,则由主站确定是否下发该档案到集中器。
3.台区更换电表:更换电表后,营销系统进行信息更改,并将更换前后的电表信息同步给主站。
主站立即下发周期搜表和跨台区搜表命令,集中器通过事件等方式上报搜表和跨台区结果,主站根据上报的结果与营销系统比对台区、用户表计信息若搜到且正确,建立档案和台区关系,若信息错误,则通知营销核对,若未搜到,则由主站确定是否下发该档案到集中器。
4.台区更换集中器:更换集中器后,营销系统将新集中器的信息同步给主站,集中器登录主站并注册,附带新装或参数初始化等状态信息,主站下发搜表及跨台区搜表命令,集中器通过事件等方式上报搜表和跨台区结果,同时更新集中器档案,主站根据上报的结果,建立新的档案和台区关系,同时删除原集中器内相应的档案,原集中器做离线处理。
5.跨台区割接用户:运检部门根据运行情况对电表台区进行重新分割为A、B两个台区后,终端进行周期搜表和跨台区搜表命令,A台区上原来的表计信息会以跨台区档案信息的形式通过集中器进行上报,B集中器会上报新表档案信息,主站根据搜表结果,将该表添加到B,并删除A中的档案,并提示营销系统核对。
6.营销系统信息有误:采集主站根据各集中器的搜表结果以及营销系统的数据形成档案,若采集主站得到的搜表结果与营销数据不匹配,则提示营销系统核对档案信息,如果采集主站发现的搜表档案信息少于营销主站且给集中器补发档案仍未有结果的,则提示营销主站现场核对。
(二)时钟自动同步 1.采集终端时钟 自上而下的对时方式:采集终端通过主站的精准对时方案,与主站的时钟同步。
精准对时方案如下: 图12 精准对时方案 自下而上的对时方式:方法一,在终端复电并登录后,主站对登录报文的回应为时钟可信,终端判断时钟误差是否超过5分钟。
如果超过5分钟,则根据主站时钟和响应延时进行对时后上报终端时钟超差事件、对时事件,经过随机(0~1000秒)延时,按照对时策略进行精确对时。
方法二,终端自检时发现自身时钟异常,在线状态时,终端主动发送心跳报文,终端根据主站时钟和响应延时进行对时后上报终端时钟超差事件、对时事件,经过随机(0~1000秒)延时,按照对时策略进行精确对时。
2.电能表时钟 自上而下的对时方式:方法一,配置4204终端广播校时属性2或属性3,终端依据校时参数对电表进行广播校时,执行单地址广播校时,前提是采集任务中配置有采集电表时钟,对时钟误差超5分钟的对时,执行加密对时。
方法二,终端接收到电表主动上报的时钟超差事件或监测到电表时钟故障后,主动对电表执行对时命令,采用698.45的主站授时,对象4000“日期时间”中的属性3定义为主站授时。
自下而上的对时方式:如果无信道的限制,采用跟终端同样的对时机制,终端如搜索到新表后,对新表执行对时操作,采用698.45的主站授时,对象4000“日期时间”中的属性3定义为主站授时。
(三)数据的高效汇集 1.设计思路 按任务优先级建立四个链表,分别为:首要、必要、需要、可能。
创建的四个链表加起来的总数最大等于配置文件里配置的数量。
根据任务优先级,转换压缩任务参数,插入到对应的优先级链表中去。
链表内部的顺序按任务ID大小排列如下:执行频率、实际开始时间(开始时间+执行频率+延时)、结束时间、任务运行时段表、ID、时段类型、采集方案类型、采集方案编号。
在插入链表前,先判断实际开始时间和结束时间的有效性,当实际开始时间大于当前时间一天以上或实际开始时间大于结束时间或结束时间小于当前时间则视为无效时间。
2.功能实现 每秒钟分别遍历四个优先级链表:首要、必要、需要、可能。
如果当前时间等于实际开始时间,同时在任务运行时段内,执行对应的采集方案;若实际开始时间大于结束时间,任务执行完毕,则从链表中删除该任务;若当前时间大于结束时间,任务执行完毕,从链表中删除该任务。
每个任务的采集方案每次只执行一个数据项的采集。
根据返回标志,判断该任务此轮是否执行完成。
实现过程: 图13 交互时序图 采集终端任务调度功能按任务的优先级由高到低进行调度执行。
任务按类别分,优先级从高到低依次为:透传任务、主动上报任务、采集任务。
每类任务集合,其子任务本身也有优先级分类,高的先执行,低的后执行。
时序图说明:采集终端上电初始化后,先执行采集任务1,在执行过程中,被高优先级的采集任务2打断,调度先保存采集任务1的现场,再切换到采集任务2,开始执行采集任务2。
在执行采集任务过程中,又被透传任务打断,先执行透传任务。
再执行透传任务过程中也是先执行高优先级的透传任务,透传任务执行完成后,再切换执行采集任务,如果有主动上报任务,随时打断采集任务,优先执行主动上报任务。
(四)模组的自识别与诊断 1.设计思路 为了实现模组的自动识别,每个USB模组设备中有一个固件,固件是固化在集成电路内部的程序代码,USB固件中包含了USB设备的出厂信息,标识该设备的厂商ID、产品ID、主版本号和次版本号等。
另外固件中还包含一组程序,这组程序主要完成 USB协议的处理和设备的读写操作。
USB 设备固件和USB驱动之间通信的规范是通过USB协议来完成的。
USB的标准描述符包括设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符、字符串描述符。
2.功能实现 USB控制器驱动层实现了不同 USB 设备控制器的驱动,用于驱动各种不同 USB 设备控制器硬件工作;USB 设备协议栈核心层相当于整个协议栈的中枢神经,负责各类 USB消息和数据的处理与传递。
核心层进行USB枚举实现,通过识别的模组设备所属的class、subclass与相应的驱动挂接;USB 模组驱动层提供了 USB 类驱动的框架,用于承载提供各种功能的功能类驱动, 驱动程序的工作就是把请求数据引导到有正确端点的管道上。