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智能終端軟硬件平臺設計

作者: 時間:2013-06-14 來源:網絡 收藏

3.2 平臺開發包設計
軟件平臺開發包區別于傳統意義上的SDK(SofeWare Development Kit),從圖1中可以看出,它包括硬件操作開發包、通信開發包、存儲開發包、線程開發包等4種開發包,分別封裝了與底層相關的各種硬件驅動類庫,主要包括RTC,定時器,A/D,I2C,SPI,UART,USB,存儲以及抽象為數據庫封裝驅動庫、線程、消息驅動庫等,方便業務層對底層操作的使用。
3.3 業務平臺設計
業務平臺,顧名思義就是為業務服務的一個開發平臺,它把與業務相關的資源全部整合起來,形成了一個業務相關的功能模塊庫,類似于Delphi或者C#開發工具中自帶的控件庫,為終端軟件應用的快速開發設計提供了可以直接調用的功能類庫,極大提高了軟件開發設計的效率和質量。目前的業務平臺已經集成了控制、狀態燈、遙信、存儲、數據流設備、顯示、按鍵、采集、事件、統計、對時、檔案等終端常用的功能模塊,在平臺應用過程中,只需要將這些功能模塊通過做好的配置工具,進行一定的組合設計,即可快速開發出具備特定功能的終端產品,真正實現了產品模塊化、工程化的目的,極大提高了產品設計效率,減少了現場服務和維護工作。

4 終端平臺總體設計規劃
為了更好地說明終端平臺的構成及功能實現過程,以下對平臺總體設計規劃做一簡要說明。
4.1 硬件平臺
(1)主CPU板部分是終端平臺產品的一個核心組成部分,該部分與底板、顯示板、上行通信模塊、載波通信或開入模塊一起構成終端平臺產品,產品構成如圖3所示。

本文引用地址:http://www.j9360.com/article/148016.htm

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(2)終端平臺產品包括:多功能表、GPRS多功能表、負控終端、配變終端、集中器以及其他智能終端。
(3)主板軟件按平臺化設計:通過配置文件,可分別實現多功能表、GPRS多功能表、負控終端、配變終端、集中器和其他智能終端的主板軟件。
(4)主板通過TTL電平異步通信口(1#TTL通信口)獲取底板軟件版本、計量數據和測量數據,并向底板計量CPU下發計量用參數,從計量板獲取計量結果,產生各種實時和歷史數據,將歷史數據保存起來。
(5)主板通過TTL電平異步通信口(2#TTL通信口)與顯示板交互軟件版本、顯示信息、按鍵信息、停電控制信息、紅外通信信息等,完成顯示、按鍵、控制、紅外等交互功能的實現。
(6)主板通過控制信號線獲取上行通信模塊硬件版本,對上行通信模塊進行復位、停電控制;主板通過TTL電平異步通信口(3#TTL通信口)與上行通信模塊交流上行通信信息,完成終端與遠方主站的通信,從而實現數據遠傳、遠程升級等功能。
(7)當用于集中器主板時,主板通過控制信號線獲取載波(或無線)通信模塊硬件版本,對載波(或無線)通信模塊進行復位、停電控制;主板通過TTL電平異步通信口(4#TTL通信口)與載波(或無線)通信模塊交流下行通信信息,實現下行通信功能。
(8)當用于GPRS多功能表、負控終端和配變終端主板時,主板通過控制信號線獲取開入模塊的開關量信息,從而實現各種產品開入開出功能。
(9)當用于GPRS多功能表、負控終端主板時,1#、2#RS 485通信口為主方;當用于多功能表主板時,1#、2#RS 485通信口為從方;當用于配變終端和集中器主板時,2#RS 485通信口為主方,1#RS 485通信口可被設置為主方或從方(用于抄表口時,設為主方;用于級聯
時,作為主終端時設為主方,作為從終端時設為從方)。
(10)3#通信口為本地維護通信口,用于完成主板程序升級、整機功能測試。
(11)直流量采集用于測量溫度、壓力等非電氣量。
(12)開入口即可用于一般開關量采集,也可用于脈沖量采集。
4.2 軟件平臺
為了保證軟件平臺能對多套規約進行兼容,同時把在規約修訂或者擴展時對平臺的影響降到最小,在平臺設計時,首先通過對各種現有規約(如05規約、376.1規約、62056協議、DL/T645規約等)進行認真地分析和研究,通過對各種數據種類、數據類型進行高度的分離和抽象,通過在軟件處理時對數據存儲位置、存儲空間、存儲類型、規約相關數據等差異化因素的充分考慮,最終確定下來軟件開發平臺的定義、配置、管理、通信和存儲模式,為提升終端軟件平臺的靈活適應能力打下了良好的基礎。
為了最終達到終端軟件不對規約和功能需求產生較大的依賴,軟件設計時將測量點、數據項和數據行為進行關聯配置設計,通過配置功能可對數據項和數據行為進行拆分或者關聯,從而保證了在不對軟件進行修改的前提下,靈活改變軟件的功能及兼容不同的規約。具體實現思路如下:
(1)軟件平臺設計時盡量將終端作為采集裝置的角度進行設計,保證終端采集及傳輸的可靠性;
(2)終端只實現檔案管理、數據采集、數據存儲、上下行通信、數據基本解析、任務調度等功能;
(3)終端的所有數據項目(測量點、采集項目、采集間隔、測量點相關參數等)通過項目配置方案下發給終端來完成;
(4)項目配置方案包括測量點的編號、地址、使能標志、上行規約編號、數據解析使能標志、數據長度,下行規約編號、采集數據項目數量、數據項目標示、通信端口號、波特率、啟動時間、采集頻率、存儲標志等;
(5)終端數據存儲根據項目配置方案中數據項目標示、存儲標志進行存儲,存儲內容根據數據解析使能標志、數據長度等項目內容進行分類,需要解析的直接存儲解析數據,不需要解析的直接存儲返回數據報文;
(6)數據的詳細解析功能及復雜的數據處理、數據統計分析等功能則全部交給主站軟件來協助完成;
(7)通過規范和擴展上行規約來實現終端的功能配置。

5 結語
終端平臺是針對智能用電管理終端產品設計的平臺,它采用作為核心處理器,作為平臺操作系統,SQLLI TE作為平臺應用數據庫,可以支撐集中器、配變監測管理終端、負控控制管理終端以及未來智能終端等一系列產品的開發設計,對于提高新產品研發效率,降低研發難度,提高產品穩定性,產品序列化、平臺化起到了良好的促進作用。

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