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基于嵌入式技術(shù)一卡通系統(tǒng)的研究

文章出處:http://m.hnvr.cn 作者: 人氣: 發(fā)表時(shí)間:2011年09月08日

[文章內(nèi)容簡(jiǎn)介]:隨著ARM技術(shù)的逐漸成熟和不斷發(fā)展,ARM技術(shù)的性能得到了不斷的提高,有些性能已經(jīng)達(dá)到或接近了低檔Pc機(jī)的水平;同時(shí),各種操作系統(tǒng)也增加了對(duì)ARM內(nèi)核的支持。這就使得利用ARM來(lái)代替Pc來(lái)完成某些工作成為了可能,既可以減少設(shè)備的占地面積也可以降低設(shè)備及開發(fā)成本。

    1引言

    隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,各學(xué)校原有的消費(fèi)和管理模式已不能適應(yīng)新的發(fā)展要求,基于目前現(xiàn)狀“校園一卡通系統(tǒng)”應(yīng)運(yùn)而生。所謂“一卡通”即在學(xué)校內(nèi),凡有現(xiàn)金、票址或需要識(shí)別身份的場(chǎng)合均采用卡來(lái)完成。此種管理模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的消費(fèi)管理模式,為學(xué)校管理提供r高效、方便與安全的管理模式。

    2嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介

    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)重要的組成部分,以ARM體系機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的嵌人式系統(tǒng)具有高性能、低功耗和低成本的特點(diǎn),使其廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。隨著ARM技術(shù)的逐漸成熟和不斷發(fā)展,ARM處理器的性能得到了不斷的提高,有些性能已經(jīng)達(dá)到或接近了低檔PC機(jī)的水平;同時(shí),各種操作系統(tǒng)也增加了對(duì)ARM內(nèi)核的支持。這就使得利用ARM來(lái)代替PC來(lái)完成某些工作成為ur可能,既町以減少設(shè)備的占地面積也可以降低設(shè)備及開發(fā)成本。正因?yàn)橛辛诉@些性能優(yōu)勢(shì),基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75%以上的市場(chǎng)份額,ARM技術(shù)JF在逐步滲入到生活的各個(gè)方面。

    3嵌入式技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

    到目前為為止,以ARM微處理器技術(shù)為代表的嵌入式技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域。

    (1)工業(yè)控制領(lǐng)域:作為32位的RISC架構(gòu),基于ARM核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器的市場(chǎng)大部分份額,同時(shí)也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。
    (2)無(wú)線通信領(lǐng)域:目前已有85%以上的無(wú)線通信設(shè)備采用了ARM技術(shù),ARM以其高性能和低成本的特點(diǎn),在該領(lǐng)域的地位日益鞏固。
    (3)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用:隨著寬帶技術(shù)的推廣,采用ARM技術(shù)的ADSI芯片正逐步獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外,ARM任語(yǔ)音肢視頻處理上進(jìn)行優(yōu)化,并獲得廣泛支持,也對(duì)1)SP的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。
    (4)消費(fèi)類電子產(chǎn)品:ARM技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機(jī)頂盒和游戲}幾中得到廠一泛的應(yīng)用。

    4ARM微處理器的特點(diǎn)

    采用R工SC架構(gòu)的ARM微處理器一般具有以的特點(diǎn):

    (1)體積小、低功耗、低成本、高性能。
    (2)支持Thumb(16位)/ARM(32位)雙指令集,能很好地兼容8位/16位器件。
    (3)精簡(jiǎn)的指令集,指令執(zhí)行速度更快。
    (4)尋址方式靈活簡(jiǎn)單,執(zhí)行效率高。
    (5)具有嵌入式的工CERT邏輯,程序調(diào)試開發(fā)方便。

    5系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)

    一卡通系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)特別適用于構(gòu)建大型Ic卡消費(fèi)系統(tǒng),尤其適用于多消費(fèi)場(chǎng)所(如多個(gè)食堂)的綜合管理。由于具備多種不同模式的消費(fèi)POS機(jī),可滿足不同消費(fèi)場(chǎng)所的管理需求??捎糜跇?gòu)建食堂、宿舍門禁、圖書館等內(nèi)部結(jié)算體系,實(shí)現(xiàn)購(gòu)物、餐飲、娛樂(lè)消費(fèi)的刷卡結(jié)算,實(shí)現(xiàn)貨幣電子化。實(shí)現(xiàn)校園一卡通系統(tǒng)。

    6與現(xiàn)有主流系統(tǒng)的技術(shù)對(duì)比

    (1)系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性對(duì)比設(shè)備采用國(guó)際上廣泛應(yīng)用的ARM微處理器技術(shù),并且有眾多國(guó)際大型半導(dǎo)體廠家的技術(shù)支持,以及眾多穩(wěn)定、可靠的第三方軟件支持,都使系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試和生產(chǎn)有了極大的保障,使開發(fā)的系統(tǒng)一開始就有較高的穩(wěn)定和可靠性。
    (2)系統(tǒng)處理能力對(duì)比系統(tǒng)采用32位的ARM微處理器技術(shù),系統(tǒng)處理能力8位的單片機(jī)系統(tǒng)100倍以上,同時(shí)提供豐富的存儲(chǔ)器接口,有SRAM,SDRAM,F(xiàn)LASH,NANDFLASH等等,最大可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)2GB的存儲(chǔ)器容量,所以卡存儲(chǔ)量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力都十分巨大,而且,系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間也十分快速。
    (3)通信速度和實(shí)時(shí)性對(duì)比系統(tǒng)設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口,通信速率高達(dá)lOOM,系統(tǒng)任何一點(diǎn)可以實(shí)時(shí)享受全系統(tǒng)所有資源,其實(shí)時(shí)性遠(yuǎn)高于其他組網(wǎng)方式,數(shù)據(jù)傳輸、交換、共享以及遠(yuǎn)程訪問(wèn)都極為容易、方便,在遠(yuǎn)程的管理中心可實(shí)時(shí)地完成發(fā)卡、授權(quán)、退卡和掛失等操作。
    (4)組網(wǎng)方式對(duì)比系統(tǒng)中每個(gè)消費(fèi)點(diǎn)都具有獨(dú)立的IP地址,可以直接與現(xiàn)有的快速以太網(wǎng)組網(wǎng),工期短,組網(wǎng)容易。局部總線系統(tǒng)(~tlRS-485系統(tǒng))一般需要重新布線,需要有一條總線網(wǎng)絡(luò),并且是區(qū)域性的,要求總線的布線距離一般在600~l000m以內(nèi)。不聯(lián)網(wǎng)型系統(tǒng)不存在組網(wǎng)。
    (5)系統(tǒng)擴(kuò)展性對(duì)比通過(guò)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù),中央控制器可在本地或遠(yuǎn)離系統(tǒng),通過(guò)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。并能同時(shí)實(shí)現(xiàn)多站點(diǎn)分權(quán)限控制。管理中心位置可以隨時(shí)變更,很容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制或異地控制。系統(tǒng)采用了成熟的TCP/IP通信協(xié)議,所以增加消費(fèi)點(diǎn)時(shí),只是簡(jiǎn)單地增加設(shè)備和給設(shè)備分配獨(dú)立的lP地址。

    7結(jié)語(yǔ)

    通過(guò)介紹ARM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用特點(diǎn),并通過(guò)與目前主流一卡通消費(fèi)系統(tǒng)的技術(shù)對(duì)比,基于ARM技術(shù)的一卡通消費(fèi)系統(tǒng)憑著它強(qiáng)大、可靠的ARM微處理器內(nèi)核,和同樣強(qiáng)大、穩(wěn)定、多樣的網(wǎng)絡(luò)按FI,從技術(shù)E遠(yuǎn)遠(yuǎn)地拋離了市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品;而且,在眾多國(guó)際半導(dǎo)體f一家的共同努力下,ARM微處理器的應(yīng)用得到了廣泛的認(rèn)同,并且在產(chǎn)品的價(jià)格上也降低到與8位/16位微處理器相當(dāng)?shù)乃?,也使基于ARM技術(shù)的一卡通消費(fèi)系統(tǒng)成本大大降低,從而更容易進(jìn)入市場(chǎng)被消費(fèi)者接受,更具競(jìng)爭(zhēng)力。

本文關(guān)鍵詞:一卡通系統(tǒng),ARM,嵌入式技術(shù),ARM技術(shù),一卡通
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