系统、单板介绍

单板机控制系统设计技术详解单板机是一种面向嵌入式系统开发的计算机类产品，其控制系统需要配备相应的软硬件设计技术，才能实现各种复杂的功能。

本文将介绍单板机控制系统的设计技术，包括软硬件的设计、系统调试、安全性保障等方面。

一、单板机控制系统的基础技术单板机的控制系统由处理器、存储器、输入输出接口、时钟等组成。

其中，处理器是整个系统的核心，掌控着所有硬件的工作状态。

存储器则负责存储数据和程序，以便处理器进行访问和操作。

输入输出接口则使单板机与外部设备进行数据交换，时钟则为整个系统提供时间参考和同步。

在单板机控制系统的设计过程中，需要根据实际需求进行选择和配置相应的处理器和存储器芯片，以及各种输入输出接口和时钟电路。

常用的处理器芯片包括ARM、Freescale、Intel等，存储器则有SRAM、DRAM、FLASH等，常用的输入输出接口有UART、串口、并口、USB等，时钟电路则分为晶振、RTC等。

在组装单板机前需先准备好相应的开发工具和软件。

常用的开发工具包括JTAG、ICE、BDM等，软件则有Keil、IAR等，操作系统也可以选择μC/OS、Linux、uClinux等。

需要根据项目实际需求选择相应的开发工具和软件，并熟练掌握它们的使用方法。

二、单板机控制系统的软件设计技术单板机控制系统的软件设计技术是整个系统的核心，它直接影响着系统的稳定性、可靠性和功能性。

软件设计的主要目标是实现系统各个模块之间的调用和数据交换，包括编写应用程序、驱动程序、底层控制程序等。

在单板机控制系统的软件设计过程中，需要根据项目实际需求进行选择和配置相应的编程语言和开发工具。

常用的编程语言包括C语言、汇编语言、Python等，开发工具则有Keil MDK、IAR Embedded Workbench等。

在编写控制系统应用程序时，需要根据实际需求进行系统架构设计和模块功能分析，确定每个模块的输入输出参数和调用方式。

在编写驱动程序时，需要熟练使用相应的开发工具和硬件芯片的接口，掌握串口、并口、网口等各种接口的通信原理和调试方法。

各系统单板指示灯含义及故障显示1，基站公共子系统-定时传输与管理单板DTMU面板2，载波子系统-双密度收发信单元DTRU指示灯3，射频前端子系统-双密度双双工单元DDPUANTB4，射频前端子系统-双密度合路单元DCOM面板二、数字调度系统FAS（CTT4000）1.单板介绍●MPU板：模块处理机板，每模块配置两块，并行处理方式。

内置16K×16K大型数字交换网络，256方会议资源，64套DTMF资源，个性化语音32种，信号音64种，并为本模块提供全系统同步的各类时钟与时序；完成模块内与模块间的网络交换、呼叫处理与操纵。

●CLK板：时钟板，为系统内各模块提供基准同步时钟源，每系统配置两块，时钟源完全同步，并行输出；每块时钟板设计有单独的电源，两块时钟板在物理上完全独立。

●ENT板：100M以太网板，每系统配置两块，并行运行；每板提供24个100M以太网接口。

每块以太网板设计有单独的电源，两块以太网板在物理上完全独立。

●PWR板：电源板，提供模块框系统所需的电源及铃流，每模块框配两块电源板，两板的直流电源工作于并联热供方式，铃流为热备份。

●DTU板：数字中继处理机板，可选热备份，每板两个A口，完成系统共线信令、NO.1 信令、NO.7信令的处理；●30B+D板：PRI接口板，可选热备份，每板两个A口，完成DSS1 信令的处理；●DDU板：2M触摸屏调度台接口板，每板两个A口，完成2M调度台接口信令等的处理●DSU板：数字用户信令处理机板，可选热备份，每板2/4个标准2B+D U接口，完成标准U口信令及调度台信令处理；●ALC为接口模块母板，每板提供8个接口模块槽位，可混插8种的不一致模块；2.系统提供的接口模块种类如下：附录A 75/120平衡非平衡转换器•SLICM4 用户接口模块（Z接口）•SLICMQ 下行区间接口模块• RCTNM V4.2 环路中继接口模块；•ZCT1M V4.2 磁石接口模块；•ZCT2M 上行区间接口模块•EMM E/M接口模块•VF24M 二/四线音频接口模块•V35M V.35接口模块；•232M 子速率接口模块；•64KM 64K同向接口模块；•YD3M YD-3接口模块；•DC7M DC-7接口模块说明：1、2对应2B+D线的橙、白；4、5对应2B+D线的蓝、白。

X13，X14，X16：自环测试及伪随机码选择跳线，内容如表-1所示。

表-1 自环测试及伪随机码选择跳线X22~X25：屏蔽选择，依次对应光路1，2，3，4。

当某路光路不用时，将对应的跳线跳上，以屏蔽后台报警。

内容如表-2所示。

表-2 屏蔽选择3．按钮EXCH：倒换按键，进行主备切换时使用，在主用板上操作有效。

RES：复位按键，单板复位时使用。

4．插座面板上有FS八个（四对）塑料光纤插座，接FS光纤插头，面板有上、下两块插座，上方插座有两排，第一排是光纤接入，第二排为光纤输出；下方插座与上方雷同。

5．带电插拔支持带电插拔。

6．注意事项F2：红色，风扇2故障指示灯，亮表示风扇2故障；灭表示风扇2运行正常。

F3：红色，风扇3故障指示灯，亮表示风扇3故障；灭表示风扇3运行正常。

F4：红色，风扇4故障指示灯，亮表示风扇4故障；灭表示风扇4运行正常。

F5：红色，风扇5故障指示灯，亮表示风扇5故障；灭表示风扇5运行正常。

F6：红色，风扇6故障指示灯，亮表示风扇6故障；灭表示风扇6运行正常。

2．开关红灯闪一次停一秒：CPU的RAM有错；红灯闪二次停一秒：插板位置有错；红灯闪三次停一秒或常亮：输入16M8K时钟有错或时钟丢失；红灯闪四次停一秒或常亮：输入16M时钟有错或时钟丢失；红灯闪五次停一秒：输入16M8K时钟相位有错。

IN USE：绿色，板主用指示灯，亮表示CKCD处于主用状态BKUP：绿色，备用指示灯，亮表示CKCD处于备用状态2．按钮EXCH：主备倒换按钮，通过按此开关，可以使主用CKCD 板变为备用CKCD板。

RES：复位按钮，按动此按钮可以使单板复位重启。

3．带电插拔做主用时不可带电插拔，备用时可以带电插拔。

做主用时带电插拔会造成系统误码。

4．注意事项建议带电插拔时先复位单板。

表示主用无效。

BKUP：绿色，备用状态指示灯，亮表示网板处于备用状态，灭表示备用无效。

2．按钮EXCH：主备倒换开关，通过按此开关，可以使主用网板变为备用。

CTT2000L/M专用数字通信系统介绍：1、系统特点以及系统功能介绍2、系统的组成以及硬件介绍3、系统配线及单板介绍4、操作台介绍5、操作台操作说明6、操作台功能键说明7、常见故障处理CTT2000L/M专用数字通信系统第一章CTT2000L/M系统简介1.1 系统特点1.1.1 处理能力及可靠性●模块化设计，分布式集中控制方式，使系统具有很高的稳定性、可靠性和很强的话务处理能力，保证铁路专用通信畅通无阻。

●系统处理能力强，系统允许一个数字环上挂接的车站多达64个。

●主处理机、交换网络、时序部分均为双机热备份●关键接口如2M接口可选1+1热备份，主备接口切换不影响用户通信。

●通道保护能力强，2M数字通道具有数字自愈环功能，同时可接入模拟通道作为数字通道的备份，通道倒换自动进行，保障系统在局部通道异常时仍能正常工作●电源部分为双电源热备份并联输出●大量采用超大规模集成电路，单板集成度高，可靠性好，功耗低，便于维护●用户接口、中继接口上具备完善的过压、过流保护功能。

1.1.2 接口丰富，组网能力强●具有多种模拟和数字接口：2M、2B+D、30B+D、64K同向、共电、磁石、环路、区间、E/M、模拟实回线、4W音频接口、2W音频等接口，完全满足目前各专网专用通信的组网要求，同时可接入其它业务（如无线、数据业务），为未来专用通信的发展提供基础。

●支持星型、共线及综合型（星型和共线两者组合）三种数字调度接入方式。

●支持数字和模拟调度的混合接入方式，并兼容既有模拟设备。

1.1. 3完善的测试和告警功能●网络级：主系统对分系统进行巡回检测，对主备用通道进行定期检测●系统级：主处理机板本身具备完善的自诊断能力，对智能部件进行巡检，对非智能部件进行巡测，发现问题及时上告主系统●部件级：自测，自诊断，状态体现在不同的灯的状态显示●支持远程命令测试1.1.4系统可维护性好●单板种类少，易于故障处理●模拟和数字接口板槽位兼容，大部分接口均为模块化，配置灵活，维护方便且维护成本低●具有集中维护管理功能，集中维护台可对网络资源、主系统和各分系统进行集中管理、配置和维护1.2 系统功能1.2.1 接入铁路各项专用业务●实现调度通信数字化●实现站场通信数字化●实现站间通信数字化●接入专用电话●接入区间电话●接入数据及图像业务●区间应急通信的处理●提供共线通道图一全面接入铁路各项专用通信业务1.2.2 调度功能●单呼、组呼、全呼功能●多呼叫处理功能●呼叫调度台的无阻塞性●会议功能●双通道处理●自动应答/选择应答功能●用户强插功能1.2.3 调度电话的组网方式●共线数字调度的接入●星型数字调度的接入●综合型（星型和共线组合）数字调度的接入●同一条调度电路中,数字分系统与模拟调度分机可混合接入1.2.4 通道保护功能●数字自愈环功能（图三）●断点保护功能●模拟调度回线和数字通道同时接入,并作为数字通道的备份（图一）图二模拟调度回线和数字通道同时接入,并作为数字通道的备份图三数字自愈环的通道保护功能1.2.5 集中管理维护功能●日常管理：查看网络、主系统和各分系统的运行状况，查看各系统的程序和数据版本，加载程序和数据，主备切换等●配置管理：网络通道的配置，主系统和分系统的数据配置，各调度台数据的配置等●故障管理：全系统所有告警、故障信息的收集、统计和分析，生成告警日志，告警的查看和打印●安全管理：控制各级管理员和操作员的操作权限和操作方式，确保网管系统的安全性●通过设在公司的维护管理中心可对各系统进行状态观察和远程程序加载等工作第二章系统组成2.1.1后台主机后台主机实现全系统的网络和通道管理功能，各系统的呼叫处理和交换功能，操作台的管理和调度功能，接口的处理及组网功能等。

常用单板介绍学习重点：常用的业务接入与会聚单板常用的合分波单板光放大类单板交叉子系统学习要求：掌握波分系统硬件结构分类掌握各子系统常用单板的功能及其在系统中的位置本次学习内容根据单板原理和功能的不同，波分系统结构可以分为业务接入与会聚子系统、合分波子系统、光放大子系统、交叉子系统、监控子系统、光层管理子系统和电源子系统等。

本节我们来熟悉一下各子系统中最常用的一些单板。

一、业务接入与会聚子系统1 简介业务接入与会聚子系统单板主要功能是把客户侧业务接入封装到OTN帧中，并调制到符合波分系统要求的波长上，从线路侧接口输出。

在接收侧，那么把线路侧收到的OTN帧解复用成客户侧信号送到客户侧接口。

业务接入单板和会聚子系统单板的重要区别在于，业务接入单板实现的是客户侧到线路侧的一对一转换，即一路客户侧业务，转换成一路线路侧OTN帧信号。

但对于低速业务，比方GE、的业务，一对一的转换到线路侧，并占用一个波道，未免浪费波道。

因此会聚类单板把多路客户侧的业务会聚到一路线路侧OTN 帧，再调制到某一个波道上，实现多个客户业务共用一个波长，以此节省波道资源。

会聚类单板的客户侧和线路侧接口是多对一的关系。

2 SOTU10G业务接入单板〔1〕单板功能SOTU10G单板采用光/电/光转换方式，完成信号之间的波长转换和数据再生，支持FEC或超强FEC〔AFEC〕编解码，支持开销处理功能。

SOTU10G包括单路双向终端SOTU10G和单路单向中继SOTU10G。

●实现STM-64〔Gbit/s〕、OTU2〔Gbit/s〕、10GE–LAN〔Gbit/s〕速率光信号到OTU2〔Gbit/s〕、OTU2es、OTU2e〔AFEC〕s的波长转换。

●客户侧支持STM-64、OTU2或10GE光信号。

●线路侧光信号满足要求，支持FEC或AFEC功能。

〔2〕面板说明单路双向终端SOTU10G单板面板示意图如图1所示。

1 运行指示灯2 运行指示灯3 单板通讯指示灯4 线路侧光接口5 客户侧光接口6 连接指示灯7 激光警告标识8 激光等级标识图1 SOTU10G单板面板示意图表2 SOTU10G单板面板说明工程描述单板类型单路双向终端SOTU10G 单路单向中继SOTU10G面板标识SOTU10G标签T/R G指示灯NOM 绿灯，正常运行指示灯ALM 红灯，告警指示灯〕光信号的上、下，但不对1510 nm监控信号进行处理。

ZXMP S330 EOS分系统各单板功能结构介绍1.概述EOS分系统提供以太网电（光）接口接入，实现局域网间、局域网和广域网的业务经过SDH系统互联功能。

分系统包含以下单板：智能快速以太网主板SFEx6、以太网电接口板EIFEx4、光接口板OIS1x4、以太网接口桥接板BIFE。

各单板配合如表3.12-1所示。

表 3.12-1 EOS分系统各单板配合说明实现功能所需单板备注以太网电业务处理SFEx6、EIFEx4SFEx6、EIFEx4、BIFESFEx6、OIS1x4 - -以太网电处理1:N（N≤5）单板保护功能以太网光业务处理不提供接口保护功能注：ZXMP S330支持最多同时配置两组的以太网电业务1:N（N≤5）单板保护。

EOS分系统在子架中的位置如图3.8-2所示。

各单板可用槽位如表3.12-2所示。

表 3.12-2 EOS分系统各单板可用槽位列表单板代号可用槽位备注保护板槽位可从业务板槽位组1~6 或11~16 中各选择1个下层业务板SFEx6 业务槽位1、2、15、16仅支持2条AU-4总线，业务槽位5、6、11、12支持16条AU-4总线，其他业务槽位支持4条AU-4总线1~6、11~16EIFEx4 、上层业务接口-OIS1x4 板1~6、11~16上层业务接口当实现以太网电业务1:N（N≤5）单板保护时使用，插在板1~6、11~16 保护板对应的业务接口板槽位BIFE2 .SFEx6板2.1单板功能SFEx6板主要功能如下：1．用户侧支持4个用户口（LAN信号接入接口），可处理4路以太网光或电信号。

其物理电接口由EIFEx4板提供，物理光接口由OIS1x4板提供。

第2．系统侧提供6个广域网方向，即提供6个N×2.176 M带宽的WAN接口。

每个广域网方向可以根据需要配置1~46个VC-12（采用虚级联方式），能够灵活实现2 M带宽到100 M带宽的任意配置，所有的系统侧最多可以配置252个VC-12。

单板机的设计与系统开发单板机是指将整个计算机系统，包括CPU、内存、输入/输出外设等集成在一个板子上的计算机系统。

单板机的设计与系统开发是一个复杂的过程，需要考虑系统的性能、可靠性、稳定性、灵活性等因素。

本文将介绍单板机的设计过程和系统开发流程。

一、单板机的设计单板机的设计过程包括硬件设计和软件设计两个方面。

1、硬件设计硬件设计是单板机设计的核心。

在硬件设计中，需要考虑以下因素：（1）CPU选择：CPU是单板机的核心，影响系统的性能和功耗。

因此，需要选择一款性能与功耗平衡较好的CPU。

（2）内存与存储器选择：内存和存储器是系统的重要组成部分，需要选择容量大、速度快、低功耗的内存和存储器。

（3）输入/输出接口选择：输入/输出接口是单板机与外部设备进行通信的接口，需要选择适合系统需求的输入/输出接口。

（4）电源设计：电源是系统的基础设施，影响系统的功耗和稳定性。

因此，需要选择一款稳定性好、功耗低的电源。

2、软件设计软件设计是单板机设计中的另一个重要部分。

在软件设计中，需要考虑以下因素：（1）操作系统选择：操作系统是单板机软件的基石，需要选择适合系统需求的操作系统。

（2）驱动开发：需要根据硬件设计的结果进行驱动开发，保证系统与外部设备兼容。

（3）应用软件开发：需要根据具体应用需求开发应用软件，保证单板机能够满足应用需求。

二、单板机的系统开发流程单板机的系统开发流程包括以下几个步骤：1、需求分析在需求分析阶段，需要明确单板机的具体应用需求。

需要考虑的问题包括：（1）单板机需要进行什么样的应用？（2）需要采用哪种硬件平台？（3）需要使用哪种操作系统？（4）需要进行哪些输入/输出操作？（5）需要满足哪些性能需求？（6）需要考虑哪些系统安全问题？2、系统设计在系统设计阶段，需要做出以下决策：（1）硬件设计：根据需求分析结果进行硬件设计。

（2）软件设计：根据需求分析结果进行软件设计。

（3）系统架构设计：根据硬件设计和软件设计结果进行系统架构设计。

OptiX Metro100单板介绍1.Metro100 是一个集成型系统，其内置单板如下：
2.PDH单元
接口阻抗在出厂前已设置好，无法在现场更改。

PDH告警列表
3.以太网单元
支持LCAS（Link Capacity Adjustment Scheme）功能.;提供以太网端口的内环回功能. 支持JUMBO帧.;提供在线路方向上发送测试帧，实现业务通断测试的功能
4.以太网单元告警列表
4.SDH单元
光模块类型
支持激光自动关断（ALS）功能.;可以通过软件查询光模块信息和激光器参数. SDH告警列表
5.时钟单元
注意：当OptiX Metro100被配置为终端复用器(TM)，并且时钟单元为STGT时，支持锁定模式和自由振荡模式。

其他情况下可以支持锁定模式、保持模式和自由振荡模式
时钟单元告警列表
6.交叉连接单元
功能：
提供ADM（Add/drop Multiplexer）设备的业务调配能力。

提供4 x 4 VC4全交叉，支持12 x 12 VC3全交叉，支持252 x 252 VC12全交叉 .
告警：
7.主控单元（SCC）
主控单元（SCC）告警列表。

1. 单板简介1.1 单板分类S9300 支持的单板包括主控板（S9312 和S9306 为SRU，S9303 为MCU）和接口板LPU 等。

S9300 中单板的名称、类型和描述如下所示。

单板种类单板名称描述SRU SRUA主控处理板（用于S9312 和S9306），交换容量单向为256Gbit/sSRUB主控处理板（用于S9312 和S9306），交换容量单向为512Gbit/sMCU MCUA主控处理板（用于S9303）CKM CKMA 时钟扣板-1588CMU CMUA 集中监控板，S9312 和S9306 设备上用于监控设备工作状态的单板，板上有RS485 和MON 两个接口SPU VAMPA增值业务板FSU FSUA SRU 上的灵活业务子卡，用于对主控单元的业务增强VSU VSTSA SRU 上的堆叠插卡，用于支持设备的堆叠功能LPU●G24CA●G24SA●X12SA●G48SA●G48SBC●G48SC●G48SD●G48SFA●F48SA●F48SC●G48TA●G48TBC●G48TC●G48TFA●G48TD●G48VA●G48CEAT●F48TA●F48TC●F48TFA●S24XA●S24XC LPU 板分为S 系列以太网接口板、E 系列以太网接口板、F 系列以太网接口板、B 系列以太网接口板、EPON 板和POS 接口板，其中：◆S 系列LPU 包含SA 板。

例如：24 端口百兆/千兆以太网光接口板（SA，SFP）-32K MAC◆ E 系列LPU 包括EA、EC 和ED 板。

例如：48 端口百兆以太网光接口板（EA，SFP）-32K MAC◆ F 系列LPU 包括FA 和FC 板。

例如：48 端口千兆以太网电接口板(FA, RJ45)-32K MAC◆ B 系列LPU 包括BC 板。

例如：48 端口百兆/千兆以太网光接口板(BC, SFP)-128K MAC◆EPON 单板即12 端口千兆EPON 光接口和12 端口百兆/千兆光接口板（SFP）。

单板电脑单板电脑没没有。

存在于单板电脑可以通过组合不同的硬件组件来满足个人或企业的需求。

单板电脑是一种完整的计算机系统，也被称为嵌入式开发板。

它以单块电路板为基础，集成了处理器、内存、存储器、输入输出接口等组件，可以作为一个独立的电脑系统运行。

与台式机、笔记本电脑等常见电脑相比，单板电脑体积小巧、功耗低、可嵌入到其他设备中，具有更大的灵活性和便携性。

单板电脑的发展源于嵌入式系统的需求。

在过去的几十年里，嵌入式系统已经在各个领域得到了广泛应用，包括工业控制、通信、医疗设备、军事应用等等。

传统的嵌入式系统多使用定制的电路板，开发和维护成本较高。

而单板电脑的出现为嵌入式系统带来了更多的选择。

单板电脑的种类繁多，市场上有许多知名的品牌和型号。

例如树莓派（Raspberry Pi）、Arduino等。

这些单板电脑具备了基本的计算和输入输出功能，并且可以通过扩展板、传感器、摄像头等外部模块实现更多的功能。

由于它们的开发成本低、易于使用，因此广受DIY爱好者、学生和制造商的喜爱。

单板电脑在教育、科研和创客领域有着广泛的应用。

在教育方面，单板电脑可以帮助学生更好地理解计算机原理和编程思想，激发学生的创造力和动手能力。

很多学校也将单板电脑作为教学工具，用于科学实验和项目制作。

在科研领域，单板电脑可以用于搭建实验平台、控制实验设备、采集数据等。

由于其灵活的扩展性，研究人员可以根据实际需求选择适合的单板电脑，并结合其他设备进行研究工作。

在创客领域，单板电脑成为了许多创新项目的核心。

无人机、智能家居、机器人等项目都可以使用单板电脑来实现控制和数据处理。

创客们可以根据自己的需求和想法，利用单板电脑的灵活性进行创作和实验。

除了教育、科研和创客领域，单板电脑在物联网（IoT）领域也很重要。

物联网是将各种设备和传感器通过互联网连接起来，实现智能化的概念。

单板电脑作为物联网设备的核心，负责数据采集、处理和控制，为物联网系统提供计算能力。