嵌入式系统设计实例42页PPT
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这种方法，软件、硬件成本都较高，但对原系统 损坏较小，且不会改变电表精度。
本例后一阶段的设计基于第三种方案。
5．后期处理 后期的软件处理，均按上述算法进行。
6．参数设置 在分时计费中，有分时价格表需要设置；在分
台阶计费中，需将电度台阶计费表输入。 参数输入方法： 可自带键盘及显示器输入，还可在PC机上通过
3.地图匹配的自主导航算法：
以车辆导航系统为例,地图匹配就是根据移 动物体的历史轨迹,参照数据库中存储的道路数
4．应用系统体系结构进行设计分析 在该应用系统中，软、硬件的分工，是
一个系统是否具有生命力的关键，电度测量 正确，则是系统生命力的第一个关键技术问 题。
下面讨论可供选择的三种方案。
（1）采用电压、电流互感器 采用电压、电流互感器，经信号调制处理后，形成
此公交车站信息系统在收集到这些信息后， 应该有一个较好的人机界面系统，可方便操作和 显示相关信息。
2.出租车拼车信息系统
题目内涵：为绿色交通辅助信息系统。绿色交 通信息系统就由三部分组成：（1）出租车信息 系统：定时发送当前时刻车辆所在地、目的地及 搭乘客人数量；（2）中心信息系统：收集所有 拼车的信息，并加进途经信息；（3）拼车站信 息系统：发出请求出租车人员的号码及目的地车 站，中心系统在接收到拼车站信号后，迅速从车 辆登记处系统中找到合适的车辆，并将信号发给 出租车及拼车人员，二者都作出相应的显示，拼 车成功后，撤消这些信息。
7.教室节电系统
题目内涵：教ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中，经常有下列现象：可 能只有一两个人，或没有人时，也开着多盏 灯，这显然不符合低碳生活的要求。本系统 要求作到：（1）无人不开灯，或只开一盏 夜灯；（2）人少少开灯，人多多开灯。
1.3 嵌入式系统设计过程
• 1.3.1 需求分析 • 1. 需求与规格说明 • 2. 确认需求 • 3. 简单的需求表格
1.3.2 规格说明
• 1.3.3 体系结构设计
• 1.3.4 设计硬件构件和软件构件 • 1.3.5 系统集成 • 1.3.6 系统测试 •小 结
嵌入式系统设计实例 --GPS车载导航系统
3.公共服务行业（银行、医院等） 排队信息系统
题目内涵：公共服务就体现其公正性、公 平性，并能用现代化技术减少等待时间，本题 目要求设计出一个排队产品，使公共服务便利 公平。
4.固话缴费系统
题目内涵：现代化家庭会涉及到多种缴费 系统，对缴费系统的要求是方便和安全。这 关系到从银行取款的安全性。因此，在设计 该系统时，从银行取款时，要求加一个指纹 验证系统，在银行端进行指纹合法性及即时 性检查；当有效时则可以取款，而且款项只 能进入需缴费的几个固定帐户，并一并进入 银行转帐。
这里，每一个子系统都可成为一个独立的子题， 如：中心控制器设计，遥控器设计，家用控制器设计。
6.楼宇自动化系统中的家庭安全 保护系统
该安全系统有两大功能：（1）家中有人 时，可检测到有人入侵，可手动报警， 并记录下罪犯特征；（2）家中无人时，有人 入侵，可自动报警，并可记录下入侵全过 程。
上述工作可分为两个子题，也可 在一个题目中完成。
一个电压、电流的物理量（0—5V电压），定时采集这 两个数值，再用A/D转换器，将其转换为数字量，即di， dv，根据公式：
p di dv
w didvdt
这样，就可以求出电度值。
该方法的优点：可省去机械电 度表，降低硬件成本；
缺点：信号调制处理电路较难 设计，要做到高可靠性不很容 易。另外，校表是一个大问题， 且需电业计量部门批准。在批 量生产中校表是一种较大的工 作量。
题目内涵：设计一个公交车站信息系统，该系 统为整个公交信息系统子系统。公交信息系统主要 含有三个子系统：（1）公交车信息子系统：负责 将自己的GPS位置发给公交调度中心子系统；（2） 调度中心子系统：收集所属所有车辆的位置信息， 将其定时发给公交车站信息子系统；（3）公交车 站信息子系统：公交车站信息子系统在定时收集到 信息后，显示该类信息。
（2）采用反光标记 在电度表的铝盘上，贴一个反光标记，另设计一
个计数电路。每转一圈可使计数器加1，就是说，将机 械电度表的基准计数用于电子电度表。
优点：简单可行； 缺点：作如此改动易影响原表精度。
（3）增加摄像头 在电度表计数器之前，加一个摄像头，定时取出
计数器图象，经识别软件识别，读取机械表的电度 值。
一、设计指导
1．内涵：本GPS导航系统所具有的功能： （1）导航引导和定位 （2）地图信息查询和浏览 （3）语音导航 （4）通过GPRS在线更新电子地图
2．分析：由上述需求来看，该系统首先需要的 搭建一个GPS车载导航硬件系统，其次，做一个 以单行数据库为数据基础的，针对导航数据库的 操作行为这样的一个软件系统。
硬件设计的图示见下页。
硬件设计示意图
图中，基本系统
价格约200元，显示屏 约20元，CCD约20元， IC卡约20元，总计硬 件价格不超过280元。
三、软件设计
1．初始化软件 2．电度表摄入及分析软件 3．卡输入软件 4．人、机接口软件 5. 计费软件
嵌入式系统设计题目详解
1.公交车站信息系统
串行口输入电度表中。前者需较多的硬件电路。而 后者在使用时不方便。
7．收费方式 （1）预存，当余额接近零值（或某一预定值）时报 警。 （2）交费，欠费后要求在规定的时限内交费。
二、硬件设计
1．ARM7基本系统 S3C44BOX 32MSDRAM 16MFLASH
2．串行口 3．LCD接口 4．摄像机接口（可用USB） 5．IIC（I2C）卡接口(用耒输入经费) 6. I/O引脚二个、仃电控制及喇叭报警
5.楼宇自动化系统中的家电控制系统
题目内涵：现代楼宇中会有许多家用电器，对这 些家用电器而言，一般的需求即开和关，特殊的需 求则为定时开关，或遥控开关。此电器控制系统中， 要求完成这两个任务，即定时开关和遥控开关。
系统设计分为两部分：（1）家庭中心控制器：负责 对所有电器的控制及状态检测，通过网络上报信息，并从 网络中获取控制信息；（2）遥控器：分为本地及远程责任 中控制器，前者在本家庭使用，后者一般用手机增值服务。 在无线网复盖的范围内均可进行。
本例后一阶段的设计基于第三种方案。
5．后期处理 后期的软件处理，均按上述算法进行。
6．参数设置 在分时计费中，有分时价格表需要设置；在分
台阶计费中，需将电度台阶计费表输入。 参数输入方法： 可自带键盘及显示器输入，还可在PC机上通过
3.地图匹配的自主导航算法：
以车辆导航系统为例,地图匹配就是根据移 动物体的历史轨迹,参照数据库中存储的道路数
4．应用系统体系结构进行设计分析 在该应用系统中，软、硬件的分工，是
一个系统是否具有生命力的关键，电度测量 正确，则是系统生命力的第一个关键技术问 题。
下面讨论可供选择的三种方案。
（1）采用电压、电流互感器 采用电压、电流互感器，经信号调制处理后，形成
此公交车站信息系统在收集到这些信息后， 应该有一个较好的人机界面系统，可方便操作和 显示相关信息。
2.出租车拼车信息系统
题目内涵：为绿色交通辅助信息系统。绿色交 通信息系统就由三部分组成：（1）出租车信息 系统：定时发送当前时刻车辆所在地、目的地及 搭乘客人数量；（2）中心信息系统：收集所有 拼车的信息，并加进途经信息；（3）拼车站信 息系统：发出请求出租车人员的号码及目的地车 站，中心系统在接收到拼车站信号后，迅速从车 辆登记处系统中找到合适的车辆，并将信号发给 出租车及拼车人员，二者都作出相应的显示，拼 车成功后，撤消这些信息。
7.教室节电系统
题目内涵：教ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中，经常有下列现象：可 能只有一两个人，或没有人时，也开着多盏 灯，这显然不符合低碳生活的要求。本系统 要求作到：（1）无人不开灯，或只开一盏 夜灯；（2）人少少开灯，人多多开灯。
1.3 嵌入式系统设计过程
• 1.3.1 需求分析 • 1. 需求与规格说明 • 2. 确认需求 • 3. 简单的需求表格
1.3.2 规格说明
• 1.3.3 体系结构设计
• 1.3.4 设计硬件构件和软件构件 • 1.3.5 系统集成 • 1.3.6 系统测试 •小 结
嵌入式系统设计实例 --GPS车载导航系统
3.公共服务行业（银行、医院等） 排队信息系统
题目内涵：公共服务就体现其公正性、公 平性，并能用现代化技术减少等待时间，本题 目要求设计出一个排队产品，使公共服务便利 公平。
4.固话缴费系统
题目内涵：现代化家庭会涉及到多种缴费 系统，对缴费系统的要求是方便和安全。这 关系到从银行取款的安全性。因此，在设计 该系统时，从银行取款时，要求加一个指纹 验证系统，在银行端进行指纹合法性及即时 性检查；当有效时则可以取款，而且款项只 能进入需缴费的几个固定帐户，并一并进入 银行转帐。
这里，每一个子系统都可成为一个独立的子题， 如：中心控制器设计，遥控器设计，家用控制器设计。
6.楼宇自动化系统中的家庭安全 保护系统
该安全系统有两大功能：（1）家中有人 时，可检测到有人入侵，可手动报警， 并记录下罪犯特征；（2）家中无人时，有人 入侵，可自动报警，并可记录下入侵全过 程。
上述工作可分为两个子题，也可 在一个题目中完成。
一个电压、电流的物理量（0—5V电压），定时采集这 两个数值，再用A/D转换器，将其转换为数字量，即di， dv，根据公式：
p di dv
w didvdt
这样，就可以求出电度值。
该方法的优点：可省去机械电 度表，降低硬件成本；
缺点：信号调制处理电路较难 设计，要做到高可靠性不很容 易。另外，校表是一个大问题， 且需电业计量部门批准。在批 量生产中校表是一种较大的工 作量。
题目内涵：设计一个公交车站信息系统，该系 统为整个公交信息系统子系统。公交信息系统主要 含有三个子系统：（1）公交车信息子系统：负责 将自己的GPS位置发给公交调度中心子系统；（2） 调度中心子系统：收集所属所有车辆的位置信息， 将其定时发给公交车站信息子系统；（3）公交车 站信息子系统：公交车站信息子系统在定时收集到 信息后，显示该类信息。
（2）采用反光标记 在电度表的铝盘上，贴一个反光标记，另设计一
个计数电路。每转一圈可使计数器加1，就是说，将机 械电度表的基准计数用于电子电度表。
优点：简单可行； 缺点：作如此改动易影响原表精度。
（3）增加摄像头 在电度表计数器之前，加一个摄像头，定时取出
计数器图象，经识别软件识别，读取机械表的电度 值。
一、设计指导
1．内涵：本GPS导航系统所具有的功能： （1）导航引导和定位 （2）地图信息查询和浏览 （3）语音导航 （4）通过GPRS在线更新电子地图
2．分析：由上述需求来看，该系统首先需要的 搭建一个GPS车载导航硬件系统，其次，做一个 以单行数据库为数据基础的，针对导航数据库的 操作行为这样的一个软件系统。
硬件设计的图示见下页。
硬件设计示意图
图中，基本系统
价格约200元，显示屏 约20元，CCD约20元， IC卡约20元，总计硬 件价格不超过280元。
三、软件设计
1．初始化软件 2．电度表摄入及分析软件 3．卡输入软件 4．人、机接口软件 5. 计费软件
嵌入式系统设计题目详解
1.公交车站信息系统
串行口输入电度表中。前者需较多的硬件电路。而 后者在使用时不方便。
7．收费方式 （1）预存，当余额接近零值（或某一预定值）时报 警。 （2）交费，欠费后要求在规定的时限内交费。
二、硬件设计
1．ARM7基本系统 S3C44BOX 32MSDRAM 16MFLASH
2．串行口 3．LCD接口 4．摄像机接口（可用USB） 5．IIC（I2C）卡接口(用耒输入经费) 6. I/O引脚二个、仃电控制及喇叭报警
5.楼宇自动化系统中的家电控制系统
题目内涵：现代楼宇中会有许多家用电器，对这 些家用电器而言，一般的需求即开和关，特殊的需 求则为定时开关，或遥控开关。此电器控制系统中， 要求完成这两个任务，即定时开关和遥控开关。
系统设计分为两部分：（1）家庭中心控制器：负责 对所有电器的控制及状态检测，通过网络上报信息，并从 网络中获取控制信息；（2）遥控器：分为本地及远程责任 中控制器，前者在本家庭使用，后者一般用手机增值服务。 在无线网复盖的范围内均可进行。