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标题: ARM和无线自组网在远程抄表系统中的应用 [打印本页]

作者: yuchengze 时间: 2018-9-7 17:19 标题: ARM和无线自组网在远程抄表系统中的应用

嵌入式系统是"控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置"（devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
l ARM体系和Ad Hoc网络
ARM体系的处理器是目前嵌入式系统中使用最广泛的处理器。其采用了RISC技术，具有体积小、低功耗、低成本、高性能的特点，并且其支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件。ARM使用大量的寄存器，使得指令执行速度更加快速，大多数数据操作都在寄存器中完成。它的寻址方式灵活简单，并且指令长度固定，执行效率更高，处理能力大大超过单片机。
ARM7是冯诺依慢结构，ARM9、ARM11是哈佛结构，所以性能要高一点。ARM9和ARM11大多带内存管理器，跑操作系统好一点，ARM7适合裸奔。不跑操作系统，价格低一点的：ARM7、cortex-M3等等。性价比高，可跑也可不跑操作系统的：ARM9、cortex-Rx等等。性能高的，通常要跑操作系统的：ARM10、ARM11、Cortex-A8等等。
Adhoc网络的前身是分组无线网（PacketRadioNetwork）。对分组无线网的研究源于军事通信的需要，并已经持续了近20年。早在1972年，美国DARPA（DefenseAdvancedResearchProjectAgency）就启动了分组无线网（PRNET,PacketRadioNETwork）项目，研究分组无线网在战场环境下数据通信中的应用。项目完成之后，DAPRA又在1993年启动了高残存性自适应网络（SURAN,SURvivableAdaptiveNetwork）项目。研究如何将prnet的成果加以扩展，以支持更大规模的网络，还要开发能够适应战场快速变化环境下的自适应网络协议。1994年，DARPA又启动了全球移动信息系统（GloMo,GlobleMobileInformationSystems）项目。在分组无线网已有成果的基础上对能够满足军事应用需要的、可快速展开、高抗毁性的移动信息系统进行全面深入的研究，并一直持续至今。1991年成立的IEEE802.11标准委员会采用了"Adhoc网络"一词来描述这种特殊的对等式无线移动网络。
2 系统设计
2.1 系统的整体架构
此系统以嵌入式系统为核心，通过串行总线系统与Ad Hoc网络中位于主站的节点相连接，以ARM处理器为核心对整个系统进行控制。如图1所示，各个采集终端定时通过各自所对应的计量器具获得所需数据。然后各个采集终端对获得的数据进行一定的处理，再利用自身节点通过Ad Hoc网络传送给主站接收。必要的时候主站也可以通过Ad Hoc网络对各个采集终端发出命令来主动得到计量数据和参数设置。在此系统中，并没有采用传统的有线的数据传输方式，而是采用Ad Hoc网络进行数据传输，避免了在恶劣的工业现场环境下布线和线路一旦损坏所带来的维护上的不便。并且使用了以ARM7体系结构的LPC2478作为主站处理器，使得整个系统移动性更加灵活，传输可靠性得到更好的保障，维护更加方便，成本也更低，操作起来也更加方便简洁。

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