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橢圓齒輪流量計以及智能儀表的基本設計思想(一)

來源:河北智茂節能科技有限公司   2013年12月06日 11:33  

I模塊化設計
橢圓齒輪流量計根據儀表的功能要求和技術經濟指標,自頂向下(由大到小、由粗到細)地按儀表功能層
次把硬件和軟件分成若F個模塊,分別進}r設汁和淵試,然后把它們連接起來.進行總蒯.造就是}殳計智能化儀表的思想。
如前所述·通常把硬件分成豐機、過程通道、人機部件、通信接幾和電源等兒個模
塊;_ilf把軟件分成臨控程序(包括韌蛤化、鍵艋和娃幣管理、中斷管理、時鐘管理、自診斷等)、巾斷處理程序以及各種測量和控制算法等功能模塊。這牡硬件、軟件模塊還可繼續細分.橢圓齒輪流量計由下一層次的更為具體的模塊來支持和實現。模塊化設汁的優點是:無論是硬件還是軟件,每一個模塊都豐H對獨立·故能獨屯地進行設計、研制、涮試和修改,從而使復雜的丁作簡化。模塊問的相對獨立也有助于研制任務的分解和設計人員之問的分】:合作.這樣町提高-『作效率和儀表的研制速度。

    (1)作為用戶與研制單位之間的臺約,或研制單位設計開發儀表的依據;
    (2)規定儀表的功能和結構,作為研制人員設計硬件、編制軟件的基礎;
    (3)作為驗收的依據。
    2完成總體設計.選擇確定橢圓齒輪流量計硬件類型和數量
    通過調查研究對方案進行論證,以完成智能儀表的總體設計工作。在此期間應繪制儀表系統總圖和軟件總框圖.擬定詳細的工作計劃。完成了總體設計之后.便可將儀表的研制任務按功能模塊分解成若干課題(子任務),再去做具體的設計。
    主機電路是智能儀表的核心,為確保儀表的性能指標,在選擇單片機、DSP芯片或嵌人式系統時,需考慮字長和指令功能、尋址范圍與尋址方式.位處理和中斷處理能力,定時計數和通信功能,內部存儲器容量的太小.硬件配套是否齊全,芯片的價格以及開發平臺等。在內存容量要求不大、外部設備要求不多的智能儀表中.可采用一般8位單片機;若要求儀表運算功能強、處理精度高、運行速度快.則可選用嵌A式系統;若有一些特殊要求,也可選擇DSP芯片。
    在智能儀表所需的硬件中,輸入/輸}f{通道往往占有很大的比重,因此在估計和選擇輸人/輸出所需的硬件時.應考慮輸^/輸出通道數、串行操作還是并行操作、數據的字長、傳輸速率和方式等。
    由于硬件和軟件具有互換性,設計人員饕反復權衡儀表硬件與軟件的比例。適當多用硬件町簡化軟件設計工作,并使裝置的性能得到改善。然而.這樣會增加元器件數.成率會相應提高。若采用軟件來代替一部分硬件功能,雖可減少元器件數.但將增加編程的復雜性,并使系統的響應速度降低。所以.應當從儀表性能、器件成本、軟件費用、研制周期等多方面綜合考慮,對硬件、軟件的比例做出臺理的安排,從而確定硬件的類型和數量。
    1.3.2.2硬件、軟件研制及儀表結構設計
    1嵌八武系統的選擇
    嵌入式系統(Eml,edded System)是一種用于控制、臨測或協助特定機器和i5}備正常運轉的計算機。它通常由嵌入式處理器、相關的硬件支持設備以及嵌人式軟件系統等二部分組成。其中.嵌入式處理器是嵌人式系統中的核心部件。按照功能和用途可進一步細分為嵌入式微控制器(Embedded Microcomroller)、嵌入式微處理器(Embedded Microprocessor)和嵌入式數字信號處理器(Embedded Digital Signal Processor)等幾種類型。
    嵌入式系統是計算機技術、通信技術、半導體技術、微電子技術、語音圖像數據傳輸技術、傳感器等*技術和具體應用對象相結合后的更新換代產品。嵌^式系統不僅與一般的Pc機上的應用系統不同,就是針對不同的具體應用而設計的嵌入式系統之間差別也很大。嵌入式系統被定義為:以應用為中心,以計算機技術為基礎.軟什硬件呵裁剪,適應應用系統對功能、ar靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的計算機系統。
    有人認為嵌入式系統可運用下列公式描述:
    ES一3C(Computer+Communication+Consunler electronics)-4-I rlternel
    }WAP■GBS+UPS+Sensors+IP+……+ESOG
    由上述公式表達內容編成的芯片裝配成的系統,可以稱為嵌入式系統。當應用“嵌人式
  片上系統,’芯片(ESoC.Embedded System oll ch巾)而組成的系統更是嵌入式系統。
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