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電子系統論文實用13篇

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電子系統論文

篇1

作者:張靜 王淑敏 單位:許昌職業技術學院

由于銀行與這些單位之間可能存在某些不信任因素,因此,它們之間的互聯,為銀行網絡系統帶來了許多外單位的安全威脅,成為煤礦銷售電子支付安全的隱患。以上3方面安全威脅可能引發的結果有:惡意破壞數據、非法使用資源、數據篡改或竊取等。從技術層面講,煤礦銷售網上支付的安全性主要表現在對交易信息和支付信息的安全認證,加密保存、傳送,防止否認以及完整性控制等方面。煤礦銷售電子支付的安全風險限制了電子商務的發展,使得煤礦企業電子商務活動在過去相當長的一段時期內保持“網上訂購,網下交易”的狀態,停滯不前。雖然目前的煤礦銷售電子支付安全性有所保障,但是問題依然存在,依然是制約煤礦企業電子商務發展的主要障礙之一。

完善管理機制網絡安全并非單單靠技術手段來實現,管理安全才是它得以維系的保證。另外,煤礦企業電子商務交易系統需要人機的高度綜合。故對管理人員的管理是其中非常重要的環節。而管理安全包括國家法律法規的宣傳、銀行系統安全制度的制定和企業人員整體的網絡安全意識的提高。在這管理機制中必須有一套完整的制度來培養管理人員的敬業愛崗精神,這個培養宗旨貫穿在系統管理權限的分配與監督、管理人員的業務與道德水平的培養以及考核中。加強道德規范煤礦企業電子商務的交易非面對面的直接交易行為,比傳統交易更容易出現欺詐行為,道德的缺失嚴重影響著電子商務的安全。故要想煤礦企業電子商務得到健康長久的發展,就必須加強建立與完善社會道德規范,充分發揮道德的指引與約束作用。提供法律保障煤礦企業電子商務的安全單靠道德的規范是不夠的,還必須有法律的強制指引與規范。電子商務活動也屬于商品交易的一種,因此合法的電子商務活動的安全問題亦應當受法律保護,以保障數字簽名與電子合同之法律地位、判定電子合同是否可以修改和承認、保障電子合同的可實施性。提高防護技術(1)加強網絡安全強煤礦企業電子商網絡安全的加強可以通過加強訪問控制、網絡結構安全、網絡安全評估和安全檢測等途徑來實施。(2)增強信息鑒別能力數據的完整與真實也是煤礦企業網絡銷售系統的安全的重要部分,故必須增強信息鑒別能力,分辨數據是否完整、真實。數據在傳輸時有時會被非法篡改甚至竊取等,要保證數據完整、真實,就要采用信息鑒別技術,如安裝VPN設備、數據源身份認證等。當原始數據包輸入VPN設備時,它可先加密數據,再用HASH函數對其進行運算,并將產生的信息摘要同加密數據同時發到目的方的VPN加密設備。目的方的VPN加密設備又先解密已加密的數據包,再用HASH函數運算解密后的數據,然后將所產生信息摘要同所收到的信息摘要對比,若2個信息摘要完全相同,則表明所解密的數據的完整性沒有被破壞,是原始數據,否則就表明該數據已被非法篡改甚至竊取。另外,數據源身份認證也可以增強信息的鑒別能力。數據源身份認證主要通過數字簽名技術來實現。數字簽名是發送方用個人私鑰加密(簽名)信息再發給對方,對方要用發送方的公鑰對收到的信息進行解密,若能順利解密,則表明信息來源可信,否則不可信,此方法亦可防止抵賴。(3)安全認證煤礦企業網絡電子支付系統的安全肯定要依賴加密系統,加密就需要密鑰,而密鑰的產生、管理和頒發均存在安全隱患。發放密鑰往往是以證書的方式來實現,故就要解決證書的發送方同接收方怎樣確認對方的證書的真實性問題,引入第三方來發放此證書恰好能因應之。各銀行聯合構建一權威認證機構(CA認證中心),建立銀行系統的CA系統,借以實現此系統內證書的發交和煤礦銷售的安全交易。

開放的互聯網使得電子商務充滿風險,煤礦銷售電子支付系統的安全受到巨大威脅,不僅有來自互聯網的風險,還有來自銀行內部以銀行以外的企業和事業單位的風險。因此,提出了完善管理機制、加強道德規范、提供法律保障和提高防護技術等切實可行的措施,以確保電子商務活動的安全、順利地進行,促進煤礦企業電子商務行業的健康發展。

篇2

最新版本的美國國防部體系結構框架確定了以數據為中心開發體系結構產品的過程。DoDAF元模型(DoDAFMeta-model,DM2)定義了相應的體系結構產品所使用的數據元素。DoDIEA沿用了部分DoDAF的產品和元數據定義。DM2分為三個層級,分別是概念級、邏輯級和物理級,所對應的數據元模型分別為概念數據模型、邏輯數據模型及物理交換規范。這三類數據模型分別相應地從效用、邏輯、語法三個方面反映了體系結構的設計考量。語法評估,是指對體系結構設計的產品是否符合相應語法規則進行評估。其中,語法規則既包括體系結構框架及元模型對體系結構產品的規范,也包括產品設計過程中所選用的建模語言的語法規則。此外,語法評估還包括體系結構數據完備性和一致性評估。A.規則合理性:體系結構中動態行為所遵循的規則是否合理;B.狀態可達性:體系結構中各元素現有狀態是否現實可達,資源狀態轉換是否可行;C.時序正確性:動態行為執行過程中,角色交互、行為先后關系是否正確。效用評估,與概念層相對應,是指在該體系結構指導下設計的系統能否滿足決策者、系統使用者所需的系統性能和效能要求,同時包括是否滿足系統所需的非功能性要求。

3綜合電子信息系統體系結構評估指標語法評估包括四方面內容

3.1語法評估指標分析

由于語法規則是一個體系結構建立之初要遵循的基本規則,如果前述四方面有任一方面驗證結果為否,則該體系結構即可判定為不合格產品。所以,語法評估采用數學集合論方法,其評估指標可以表述為:體系結構產品規范指標A1:若全部滿足規范A1=1,否則A1=0;建模語言規范指標A2:若全部滿足規范A2=1,否則A2=0;數據完備性指標A3:若全部滿足A3=1,否則A3=0;數據一致性指標A4:若全部滿足A4=1,否則A4=0;語法評估綜合指標A0:A0=A1∩A2∩A3∩A4。

3.2邏輯評估指標分析

體系結構邏輯評估需要建立動態可執行模型,通過仿真運行進行判斷。常用的動態可執行模型建模方法有結構化可執行模型生成方法、基于對象Petri網的可執行模型生成方法等。邏輯評估同樣是“一票否決”,其評估指標描述如下:

(1)規則合理性指標B1:若全部規則合理B1=1,否則B1=0;

(2)狀態可達性指標B2:若設計中能夠相互轉換的狀態之間確實能夠實現可達,則B2=1,否則B2=0;

(3)時序正確性指標B3:若設計中的所有時序關系正確,則B3=1,否則B3=0;

(4)邏輯評估綜合指標B0:B0=B1∩B2∩B3。

3.3效用評估指標分析

效用評估同樣需要在動態可執行模型基礎上收集數據、進行評價。常用的效用評估方法有體系架構權衡分析方法(ATAM)、軟件體系結構分析方法(SAAM)等,其基本原理是針對特定的目標對象構建仿真場景和流程進行動態評估。效用評估包括系統性能評估、系統效能評估及系統非功能性需求評估。系統性能指標是指軟件系統在自身軟硬件等技術條件基礎上能夠達到的運行能力指標。常見的系統性能指標有:

(1)系統響應時間:從用戶發送指令到系統反饋其所需服務或信息所用的時間。

(2)系統吞吐量:指系統在單位時間內處理的請求或數據的輸入輸出量。

(3)系統資源使用率:常見的有CPU占有率、內存使用率。系統效能指標是指針對特定的作戰場景和作戰對象,通過系統集成,使得作戰過程能夠滿足的戰績指標。針對不同的作戰場景和任務,效能指標各不相同。如美國彈道導彈防御系統(BallisticMissileDefenseSystem,BMDS)針對來襲導彈預警作戰場景,典型的指標有:

(1)預警覆蓋范圍:指BMDS系統針對威脅目標的作用空域范圍。

(2)預警時間:從判斷確定目標為來襲導彈時刻起,到導彈到達保護區的時間。

(3)信息精度:系統提供信息的真實性,常用誤差來表示。如探測精度、數據率、信息融合處理精度、預測算法精度等。

(4)目標容量:系統能應對的最大目標數,用于衡量系統抗飽和攻擊的能力。

(5)識別準確率:正確識別來襲導彈的概率。系統非功能性指標應從安全易用、移植擴展及決策管理三個角度考慮。安全易用考量了現有系統的可用性,移植擴展保障了系統的發展,決策管理則是從現實角度度量了系統的可實現性。非功能性指標定義如表1所示。

3.4體系結構評估指標與體系結構產品的關系

DoDIEAv2.0包含13個體系結構產品,評價過程中需要從各個產品中提取出指標信息。對于語法評估,要按照評估指標對每一個產品進行語法驗證;對于邏輯和效用評估,則主要根據評估指標組織產品、建立動態可執行模型進行評估。

篇3

1.2實用性

ERP系統很好地將先進的管理思想于電腦相結合,達成企業的管理目標。

1.3實時性

ERP系統強調不同部門的“實時動態配合”,ERP管理具有實時動態的管理手段和管理能力,能很好地解決部門協調與崗位配合的問題。

1.4彈性

ERP系統本身可以因企業需要而有所不同,可新增模塊來支持并整合,從而提升企業的應變能力。

1.5影響互動關系

ERP系統能有效增強企業與原物料供貨商之間的聯系,增加其市場變動的能力;同時也能使企業充分掌握市場需要的取向。這說明ERP系統對促進企業與上下游的互動發展關系方面有極其重要的意義。

1.6及時性

考慮到人只有有限的精力和能力,當面對難以承受的過于繁雜的現實事務,人就會在所難免地出錯。ERP管理的信息化體系將工作內容與工作方式信息化,使企業擁有可靠的信息化管理工具。

2ERP系統對電子商務的影響

2.1ERP系統的重要性

對于企業來說,電子商務和ERP系統就像戰場上的前線與后方,關系極為緊密。比如,企業的網上商城獲取用戶訂單后,如果能夠立刻將訂單信息傳遞到ERP系統,使各部門組織協調,工作效率一定大大提高,給企業帶來巨大的經濟效益。

2.2ERP系統的必要性

如果企業的商城系統與ERP系統脫節,電子商務平臺獲得的訂單信息、市場信息將無法傳遞至ERP系統,企業的信息流、資金流、物流將無法有機統一,數據的一致性、完整性和準確性將不能得到保證,導致工作效率下降,運營成本上升。所以,企業的電子商務和ERP系統的整合時我不待。

3電子商務網上商城和ERP系統的整合

電子商務平臺與ERP系統的整合,可以降低運營成本、提高工作效率,有效提高企業的競爭力。目前,很多企業使用366EC的網店賬務協同系統——管家婆全程通實現兩者的整合,其主要包括以下幾個方面的整合:

3.1商品信息的整合

管家婆全程通簡化了上傳商品的過程,如果已經錄入好了商品信息,只需點擊“上傳商品”,商品就可以瞬間出現在網店前臺,供顧客挑選。

3.2庫存信息的整合

管家婆全程通使人們不用再勞神費力地清點倉庫,也不用手動更改庫存信息。全程通的“一鍵同步”商品庫存功能,將出售過程中出現的商品變化與庫存信息統一起來,實現真正的商品與信息的同步。

3.3會員信息的整合

全程通可將管家婆軟件的會員信息同步導入網店,便于對其進行電子商務管理,使網上購物對于老客戶的黏著度更高。

3.4訂單信息的整合

管家婆全程通考慮到網店訂單有時不能被及時處理而出現漏單的情況,設計了訂單同步下載和提醒功能,即在會員下訂單后一分鐘內通知用戶到管家婆軟件進行訂單過賬,同步處理訂單,在一定程度上避免了漏單的現象。

篇4

2基于UML設計實現電子商務系統

2.1系統總體結構設計

采用UML對象建模,在財務軟件的客戶端與數據庫之間可以加入了一個中間層,將財務軟件應用程序的將業務規則、數據訪問以及合法性校驗等放到中間層進行處理。系統的客戶端采用JavaScript、Java等網絡編程語言編寫,其腳本程序簡單易用、靈活性強,可以控制整個Web頁面。其總體結構如圖1所示。

2.2系統功能設計

對于UML對象建模中,在設計電子商務系統中,能夠用統一的UML建模語言,構建電子商務系統,提升系統軟件的可用性。其電子商務系統功能設計如圖2所示。用戶管理:主要通過全局變量,記錄系統中的登錄用戶信息。商品管理:查看商品基本信息;根據商品名稱查看商品;對查詢結果進行操作。電子商務購物管理:用戶查看商品,選擇要購買的商品;能夠將用戶選中的商品加入到電子商務系統的購物車中,并且確保購物車信息也可以依據用戶需求變化,動態的更改購物車數據。

2.3分析電子商務系統業務流程

該電子商務系統是針對消費者購買商品設計的。消費者分為兩類,一類是會員,若是某會員要購買,直接登錄網站,就可以購買所需要的商品了;另一類是普通瀏覽者,該瀏覽者可以瀏覽網站基本信息,若要購買,則必須確保系統的用戶先進行注冊之后,才可以在該電子商務網站中購買展示的商品。并且,基于UML技術,用戶在注冊成系統用戶后,就可以選擇所需的商品,同時系統將會為用戶生成商品訂單,確保電子商務系統能夠滿足用戶使用需求。電子商務系統的主要業務流程,如圖3所示。

2.4UML建模設計

對象設計:UML對象建模中,確定設計模型中的類、關聯、接口和現實服務的算法。可以根據動態模型中的行為和功能模型中的用例描述確定類的服務,然后設計實現服務的數據結構和算法,主要是選擇能正確描述信息的邏輯結構和相應的能夠高效實現算法的物理結構。在UML中,一個系統由若干個用例圖描述,用例圖的主要元素是用例和角色。如圖,是在網上商店系統經理的用例圖如圖4。優化設計:UML對象建模中,還能夠從效率和清晰性角度優化對象模型[15],提高效率和調整繼承關系;采用抽象與具體的方法來優化繼承關系,增加派生屬性和派生關聯可以提高訪問效率,以實現財務軟件代碼共享、減少冗余。在UML中,顯示了互聯網電子商務系統的類圖。上圖顯示了從用戶登陸首頁選擇商品到結帳離開類之間的關系,分別由4種類圖組成。主要就是將JSP與Servlet技術聯合使用,從而實現對電子商務系統的用戶提供動態的內容服務。設計對象約束:基于UML對象建模的財務軟件設計中,無論是消費者、商戶還是銀行員工都可以通過Internet訪問該系統,完成各自授權的活動、工作。

3系統應用效益分析

以基于UML的電子商務系統開發為視角,以MyEclipse6.0開發平臺為開發環境,介紹基于UML建模技術,并結合實例說明面向對象軟件的工作過程。實踐表明,基于Java三層架構設計的軟件系統結構清晰、便于維護,具有代碼復用之功能。基于UML設計出的互聯網電子商務系統,系統的結構清晰、便于維護,能夠構造一個科學準確的互聯網電子商務系統模型,提升系統設計質量,提升12.0%,將設計好的系統應用到實踐中發揮積極的應用效益。在本次電子商務系統設計中,基于UML技術,分析電子商務系統的建模開發工作,將UML應用到系統開發過程中,不僅可以提升系統開發工的靈活性,也可以提升系統的可擴展性與維護性,使設計完成的系統更具用戶使用性能,發揮積極應用效益。

4結論

綜上所述,在設計電子商務系統中,應用UML技術,具有應用價值,可以在實踐電子商務系統設計中推廣應用該技術。

作者:龐敏 單位:寶雞職業技術學院

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篇5

2.1管理體制上出現的漏洞供電系統物資管理主要包括供電系統的施工和建設、檢修和維護、運行和調整等方面,是供電系統工作性能和安全性能準確發揮的重要保障。隨著社會的發展和科技的進步,越來越多的技術和設備被運用到供電系統當中,這在完善供電系統工作性能,提升供電系統工作效能上產生巨大作用的同時,也給供電系統的物資管理帶來了巨大的困擾。盡管我國部分供電部門在供電系統的物資管理上進行了很大程度的調整,但在現代物流思想、施工物資管理體質上做得并不完善、并不科學,沒能從根本上改善供電系統的物資管理。在施工設備設施的調配和建設上沒有充分發揮設備和設施本身具有的功能,沒能使供電系統在建設和檢測工作的工作效率達到理想的狀態。同時,由于這種粗放的管理體制的缺陷,在供電系統正常運行的過程中,一些檢測和維修部門在相關設備的配備上,出現嚴重的缺失,造成當遇到突發事件時,由于缺乏相應的解決問題的設備,使問題不能被及時的解決,從而給用戶造成不必要的損失。

2.2人員素質上的嚴重問題盡管在需要電能作為基礎能源的企業越來越多,但是電力供應系統的發展態勢卻不容樂觀,特別是近幾年來,供電系統在物資管理上出現了很嚴重的人員素質的問題,使得電力供應系統的發展腳步邁得十分遲緩。一些供電企業的人員,由于在系統物資管理上缺乏相應的理論基礎和實踐經驗,在物資的采購和調配上,沒能把握住市場運行的動向,不了解科技發展的前沿,使其盡管在供電系統的運營商花費了許多精力和時間,卻沒能受到滿意的效果。類似的,一些物資采購人員,為了從采購資金中榨取些許利潤,或者是為了照顧關系,在采購供應渠道的選擇上,選擇那些質量差、價格低的產品,這些產品雖然從模樣上看似乎滿足供電系統的運行要求,但其在供電的可靠性和安全性上是沒有保障的。另外,一些工作人員在對投入工作中的供電設施設備在管理時,沒有按照標準進行定期的檢修和維護,在出現的問題的處理上,也未能做到及時有效,從而給供電企業和用電者帶來了巨大的經濟損失。

3供電系統物資管理信息化的實現

3.1信息化系統的建設進入到二十一世紀以來,工業生產技術和設備在使用性能和操縱性能方面都發生了巨大的變革,特別是在計算機網絡技術被運用到工業生產和商業活動中后,信息和資源的傳遞、分析、處理的速率得到了大幅度的提升,社會生產力得到了空前的發展,人類發展走向了一個信息化的道路。就供電系統物資管理中出現的種種問題,參考計算機網絡技術在管理上各方面的優勢,供電系統物資管理的信息化成為了一種新的發展趨勢。其實在早期的供電物資管理上,就已經出現了管理信息化的萌芽,只是在近十幾年計算機網絡技術在社會生產的各個方面的運用迅猛發展的態勢下,供電系統物資管理信息化才逐漸被人們所重視。在信息化的建設過程中,不能夠照搬計算機網絡技術在其他行業中運用的形勢,要根據供電系統物資管理的特點,設計制造出有效的信息化系統。這個信息化的系統在內容上不僅要包括物資管理的各個方面的具體內容,同時在操縱方面也要盡量設計得便捷。

3.2系統管理人員的培養在對運用信息化系統進行物資管理的人員的選配和培養上,不僅在計算機網絡技術的了解和運用能力上,要對技術人員做出一定的要求,同時在思想道德品質上,也要符合一定的規范。在供電系統物資信息化管理過程中,管理人員對科技快速發展中出現的新的管理技術和設備要做及時的了解,并根據供電系統具體需要和企業的經濟狀況對這些新技術和設備進行必要的引進,以提升管理工作的工作效率,減少成本。

篇6

1.2數據通信系統

該控制系統中的“數據通信”指的是:數據在同級或不同級之間實現傳輸或者是接收的一個過程,而該控制系統中的數據通信,也主要是依靠可編程控制器和上位計算機來實現的。其中,可編程控制器和上位計算機進行數據通信時所使用的端口號是RS485和RS232,且它們進行數據交互的模式是字符串模式。另外,它們實現數據交互的原理是:由可編程控制器把控制系統中的所有數據信息以及運行狀態傳輸到上位計算機中,上位計算機一旦接收到這些數據信息和運行狀態之時,就會立即對它們進行合理并有效的分析和處理。

1.3軟件系統

搭建該控制系統軟件系統的依據是控制系統流程圖以及控制系統功能預設圖;采用的編程軟件V3.1STEPMicro/WIN;編程平臺為計算機平臺;輔助技術為計算機技術與通信技術。另外,技術人員在為該控制系統搭建軟件系統的前一階段,還應當對帶式傳送機的實際運行情況進行更深入的了解,然后再依據了解到的情況,對該控制系統的各個控制進程進行合理的設計。其中,該控制系統中所必備的控制進程包括以下幾個:(1)把定時器作為控制系統軟啟動以及軟停車操作的主要控制器,讓操作人員通過對定時器進行時間預設的操作,使控制系統依照預定的速度規則,自動的實現軟啟動和軟停車過程。(2)如果有停車要求時,控制系統可自動進行順序斷電操作。若遇突況導致的停車,控制系統也可直接切斷系統中的所有電源,保證系統不會因此受到任何影響。其中,順序斷電需要借助定時器,其實現原理是:依據操作人員預先設置好的時間,進行斷電操作。(3)利用“系統自檢”功能,對整個控制系統的運行狀態進行實時的監測與控制。倘若在監測與控制的過程當中,發現了系統中存在著的錯誤,那么該功能就會自動觸發系統警報器,提示操作人員系統出現了問題。如果,控制系統中不存在任何錯誤,那么該功能就會執行下一個任務,從而讓其繼續對系統的運行狀態進行檢測與控制。(4)把定時器合理的運用到軟件系統中,可以讓可編程控制器在定時器的作用之下,實現自動起動或者是停止的操作。其具體表現在:當達到操作人員對定時器預置的時間之時,控制系統中的電機會在可編程控制器的作用下,開始實現運行,并在預置的某一時間段之內,達到相應的預置轉速。另外,可編程控制器也可以依據其自身的輸出頻率,對控制系統中調速電機的運行速度進行合理的控制。

2機械電子式軟啟動裝置控制系統研發的作用

機械電子式軟啟動裝置控制系統的研發,不僅可以提高系統中負載的運行效率,還可以讓整個控制系統實現無極調速的這一運行過程。由此可見,機械電子式軟啟動裝置控制系統的研發,對我國各行各業來說,都有著一定的實質性應用價值。現對機械電子式軟啟動裝置控制系統研發的作用進行簡單的分析,并將其概括為以下幾點:(1)有利于提高施工鉆進的生產效率;(2)有利于企業對現場施工進行實施監測與控制,以防止錯誤操作給整個生產線造成的影響;(3)有利于降低鉆井過程的生產成本;(4)有利于促進我國鉆探行業的進一步發展;(5)有利于我國機械電子式軟啟動裝置控制系統的創新;(6)有利于提升我國鉆井施工行業的整體水平。

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汽車應用中處理器的選擇

汽車系統所用處理器的選擇受多種因素的影響。最主要的選擇標準一般包括汽車認證資格、片上集成度、性能、價格和節能等。軟件開發工具的質量及軟件組件的可用性也會影響到處理器的選擇。處理器供應商對其產品的承諾以及將來的發展規劃等也是重要的考慮因素。

由于關系到生命安全,汽車引擎、氣囊控制和剎車系統等關

鍵的汽車安全系統對處理器有十分嚴格的可靠性和耐用性要求。因此,汽車安全系統應用對處理器供應商來說是最嚴峻的考驗。這些應用要求處理器獲得汽車認證資格,而且這類處理器都需要專門的設計、制造、封裝和測試方法。

有許多非關鍵信號處理汽車系統也需要大量的處理器,比如車內導航和娛樂設備。盡管汽車整車制造商和汽車電子系統供應商對這類應用也要求高質量的組件,但要求畢竟沒有關鍵性安全應用那么高。例如,用于車內系統的處理器一般不要求獲得汽車認證資格。

現在,對性能要求最高的汽車信號處理應用是車內導航和娛樂系統。再過幾年這一情形可能有所改變,因為新的安全系統開始采用視頻和雷達處理,而且引擎和剎車控制系統將采用基于模型的復雜計算方法,目前流行的查找表參考方法也將被復雜的實時運算方法所替代。

在處理器上集成適當的外設、存儲器和I/O接口有助于提高性能和穩定性,以及降低功耗和系統成本。汽車應用的片上集成要求與其它信號處理應用有很大的區別。因此,面向汽車應用市場的供應商必須針對這些應用的特殊要求而專門設計其處理器。多通道模數轉換器對面向汽車控制系統的處理器特別有用。例如,一個引擎控制系統一般要接收來自數十個模擬傳感器的輸入信號。

附表:處理器類型、代表性供應商及處理器樣品

對面向汽車控制系統的處理器來說,片上閃存是一個關鍵特性,因為這些系統要使用很大的查找表,有時需要現場更新。如引擎控制系統所用的查找表就包含來自各種控制組件(比如加油器和點火線圈)的數萬個校準點(或類似輸出值)。校準點數據一般是在汽車出廠前在實驗室確定的,但汽車使用一段時間后某些校準點可能需要調整。片上閃存就可以利用從汽車經銷商處下載的數據現場更新校準點或控制算法的其它參數。

與采用單獨的閃存芯片相比,將閃存集成在處理器上的最大好處在于系統性能的提高和成本的降低。雖然集成的片上閃存對系統開發商很有價值,但處理器供應商要實現它卻非易事。經汽車認證的處理器對高溫的要求比主流閃存技術所能承受的溫度要高。可想而知,在這一市場上競爭的處理器供應商往往需要投入大量的資源以開發可在汽車系統上穩定工作的閃存技術。

數字網絡收發器有助于分布式系統中處理器間的通信。有各種各樣的網絡協議針對不同的汽車系統。面向特定汽車應用的處理器一般都為相關協議集成了網絡收發器。例如,控制域網絡(CAN)協議一般用于引擎和變速控制網絡。而面向媒體的系統傳輸(MOST)協議則針對車內信息娛樂應用,如音頻、視頻、導航及通信等。

對于面向關鍵應用的處理器,先進的片上調試追蹤單元也十分有用。這種追蹤功能可為系統開發者提供詳細的處理器、軟件和操作系統狀態信息,這些信息對驗證和調試特別有用。針對全球嵌入式處理器調試接口的Nexus5001論壇標準定義了軟件與片上調試硬件的接口。該標準最早由IEEE行業標準和技術組織(IEEE-ISTO)于1999年制定,現已更新到IEEE-ISTO5001-2003。該標準的開發者希望它能夠鼓勵開發工具供應商將片上調試追蹤單元添加進來,或加強對它的支持。

車內信息和娛樂系統是當前汽車應用中對計算性能要求最高的信號處理系統,主要是因為這些系統涉及到視頻處理等需要強大信號處理功能的應用。一個高檔信息娛樂系統可能包括多通道音頻系統、DVD播放器、GPS導航系統,以及免提移動電話,所有這些都集成進一個系統內。針對車內信息娛樂系統的處理器包括相對高性能的DSP、DSP增強型通用處理器(GPP),以及DSP/GPP混合器件。這些處理器一般工作于200至750MHz的時鐘速率范圍內。

相反地,針對引擎和剎車控制等關鍵控制系統的處理器一般都是中等性能的處理器。采用較大的芯片制造工藝(如0.18或0.25微米)比較容易滿足高溫等惡劣工作環境的要求,而且控制應用的處理速度要求一般不太高。因此,相對較低的最大處理器時鐘速度(40至150MHz)和較大的制造工藝是這類應用的最佳選擇。然而,這類應用對處理性能的要求也在不斷提高,處理器供應商必須調整策略,以便在滿足高溫要求的同時獲得更高的性能。

汽車應用對價格特別敏感。處理器供應商不得不開發高集成度的專用處理器以降低系統成本。雖然汽車應用對價格比較敏感,但汽車資格認證過程卻代價不菲,而且這些成本會增加芯片成本。結果,經過汽車資格認證的處理器一般要比非認證的同類產品貴。在汽車信號處理系統中,高效節能一般不是主要問題。只有在引擎運轉和電池充電系統啟動的時候,引擎、底盤和剎車控制等系統才處于工作狀態。

盡管如此,高效節能在某些應用中也很重要。有些系統在引擎關閉時處于工作狀態,它們的功耗必須很低以便電池耗能不會影響引擎啟動。例如,車內信息娛樂設備就是這類應用之一。還有些系統必須密封得很好以免受到外界環境影響。在這種情況下,這類系統的封裝可能會影響散熱,因此功耗不能太大。

針對汽車應用的信號處理器

在當今的汽車系統中,有很多類型的芯片用于完成信號處理任務,從8位MCU到DSP,再到FPGA。在信號處理扮演重要角色的系統中,8位和16位MCU現已不常被采用,因為它們的處理性能有限。為降低成本,系統開發商往往選擇那些性能正好夠用的處理器。但對某些應用,預留一些性能空間是比較明智的,尤其是車內信息娛樂系統,更能從這一性能空間的靈活性中獲益,因為有些功能應用(如語音識別、導航及音頻控制)在選擇處理器時發展得尚不完善。

32位嵌入式通用處理器(GPP)一般用于中等性能要求的汽車信號處理控制系統。這一檔次的處理器一般采用RISC結構,所用指令簡單、普通且幾乎無并行指令。GPP在強調決策和控制流變化的算法處理上特別有效,但許多情況下其信號處理性能也不錯。此外,GPP也是很好的編譯對象。與一些難于編譯的特殊DSP結構相比,GPP編譯代碼是相當有效的。流行的32位GPP結構(比如MIPS、ARM和PowerPC)已廣泛應用于汽車和非汽車應用系統。

市場的廣泛認可所帶來的優勢包括豐富的第三方軟件組件供應和強大的開發工具支持。這一類別的處理器包括德州儀器的TMS470系列(基于ARM7內核)和飛思卡爾的MPC500系列(基于PowerPC內核)。這兩種處理器都在32位通用處理器內核上集成了汽車專用外設。飛思卡爾的MPC500系列處理器集成了外設、存儲器和專用I/O接口,主要針對引擎和變速控制應用,它帶有大容量的閃存、多個CAN接口、一個Nexus調試接口、多個ADC,以及多個先進的定時模塊。

DSP、DSP/GPP混合器件以及DSP增強型GPP一般用于車內信息娛樂系統及需要信號處理功能的控制系統。這些處理器帶有特殊的功能,包括多積聚硬件、大容量存儲帶寬,以及采用多運行算法的指令。這些特性綜合起來,可大大加速數字信號處理算法,比同樣時鐘速率的GPP要快得多。

DSP/GPP混合器件及DSP增強型GPP意在集成DSP和GPP的最佳特性:DSP的信號處理功能以及GPP在決策密集型算法和編譯代碼中的高效率。這種功能組合對那些既要求信號處理又需要決策處理的系統尤其重要。這類處理器包括德州儀器的TMS320C2000系列、飛思卡爾的MC56F83xx系列、瑞薩的SH7760,以及模擬器件公司的ADSP-BF53x(Blackfin系列)。

FPGA似乎不大適合汽車處理應用,因為它們一向以昂貴著稱。然而,最近幾年FPGA供應商推出了一系列低成本、高效率的器件,使得FPGA也成為汽車系統的可選方案。與傳統的固定結構處理器(比如DSP和GPP)不同,FPGA不受預先設定的指令集限制。相反,FPGA可為系統設計者提供極大的設計靈活性,以便開發適于特定應用的處理結構。

由于FPGA具有強大的并行處理能力,其信號處理速度比最快的固定結構處理器還要快。但高性能是要付出代價的:基于FPGA的信號處理系統的開發成本要比固定結構軟件開發的成本高得多。雖然FPGA在汽車系統中的作用會逐漸擴大,但目前它主要用于車內信息娛樂系統的接口。當然,一旦FPGA進入汽車系統,它就會有更多其它用途,有可能會替代其它系統組件的功能。

例如,隨著用FPGA實現“軟”處理器內核的出現,就像Altera的NiosII和賽靈思的MicroBlaze(二者都是32位RISC處理器內核),微處理器可能會更多地采用FPGA實現,而不是單獨的芯片。這樣可節省成本,因為軟核可以定制(設計者可以包括和剔除某些特性,也可以在功能和資源消耗上左右取舍),而且還易于實現與采用FPGA結構的專用硬件(比如特定算法加速器)的接口。

數字信號處理器遍布汽車各個角落

隨著汽車應用的電動和電控程度越來越高,數字信號處理將遍布汽車的各個角落。那些已經采用數字信號處理的應用將會增加計算負荷,從而促使新一代高性能汽車處理器的發展。例如,飛思卡爾新型MCP5554處理器的運行速度是其前一代產品MPC566的兩倍,而且新增的SIMD指令執行功能可進一步提高其信號處理性能。

數字信號處理在汽車領域的新應用既包括需要高信號處理性能的計算密集型應用(如車道跟蹤系統),也包括僅需一般處理性能的應用(如胎壓監控系統-TPMS)。面向汽車信號處理應用的處理器具有很寬的性能范圍,而且將來更會趨于多樣化。

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基于Postfix的安全電子郵件系統的實現

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驅動模塊完整的電子節氣門控制系統包括驅動模塊、節氣門總成、加速踏板位置傳感器、驅動電機控制器等。而電子節氣門控制的關鍵是控制節氣門驅動電機的運動。驅動模塊用于提供適當的控制電壓驅動節氣門伺服電機,使電機輸出需求的轉矩,以驅動節氣門達到要求的開度位置。對于小型直流電機調壓調速系統,有兩種常用方案:

(1)采用一個12V直流電源及一個可變電阻控制驅動電機電壓;

(2)采用WM(Pulse-Width-Modulation)脈寬調制直流可調電源和H橋式晶閘管電路控制電機電壓。

2.1直流電源驅動方式

此驅動方式的設計很簡單,只需要與電機串連一個可變電阻即可。改變可變電阻的阻值可以調節電機繞組電流,以控制電機的輸出扭矩。這種方式通過控制滑動電阻的阻值,而改變流過電機的電流,從而達到控制電機扭矩的目的。一電動機轉矩系數電機轉矩與電流成正比,變化,驅動電機輸出轉矩相應變化,從而實現對電機的控制。該方案雖然原理簡單,但由于采用了可變電阻,對可變電阻的阻值控制成為問題,使問題更加復雜化。另外,從功率分配的角度考慮,在控制電機的過程中,變阻器會消耗很大一部分功率,僅有部分的能量用于驅動電機的工作:當電機電阻等于可變電阻時,只有一半的能量被電機利用,另一半能量被可變電阻消耗,大部分功率用于產生熱量,效率和散熱性問題嚴重。因此,這種控制方式只用于微小功率直流電動機的驅動。更重要的一點是節氣門根據不同的工況需要實現節氣門既能正轉又能快速反轉,即電機電流的方向需正反方向的變化,該方案顯然無法實現這一要求。

2.2PWM電源驅動方式

PWM脈寬調制是近年來廣泛應用于直流電動機轉速調節系統中的一種調整直流電源電壓的方法。脈寬調制,其含義是將連續變化的控制電壓u變換為脈沖幅值與頻率固定、脈沖寬度與u瞬時值相關的脈沖電壓。通過對脈沖寬度的控制,即:占空比的控制,實現對直流電機電樞電壓的控制,從而控制電機的轉速。可控開關S以一定的時間間隔重復地接通和斷開,當S接通時,供電電源Us通過開關S施加到電機兩端,向電機提供能量,電機繞組儲能;當開關S斷開時,中斷了供電電源Us向電機提供能量,在開關S接通期間電樞電感所儲存的能量通過續流二極管VD使電機電流繼續流通。控制電路由恒頻率發生器、脈沖寬度調制電路、脈沖分配電路、基極驅動電路組成。當控制信號電壓ui增加時,經與恒頻率波形發生器UD比較,產生一個寬度與ui成比例的調制脈沖電壓,經脈沖變換分配使基極驅動電路激勵主電路大功率晶體管的正向導通時間增加,則電機兩端的平均電壓增加,電機轉速上升至控制信號電壓ui所要求的數值。

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(1)我國機械電子系統的人工智能發展趨勢。人工智能對于機械電子領域可以說是比較新鮮的話題,在機械電子系統中加入人工智能將是我國未來的發展趨勢,人工智能的優勢是什么呢?其不僅可以對現有的機械電子提供更好的運行環境,還可以增加機械電子的準確性,人工智能對于機械電子的這兩點貢獻也是社會市場發展的必然趨勢,也就是說我國的機械電子要想在激烈的市場競爭中占有一席之地,必須要將人工智能納入未來發展的計劃中。

(2)我國機械電子系統的實時快速發展趨勢。市場的發展不僅需要機械電子具有較好的運行環境以及具備準確性,還需要機械電子系統具有實時快速的特性,在準確性的前提下還要把效率不斷地提高,在機械電子系統未來的發展中計算機的處理芯片的應用將會得到較大的推廣,因為這樣的處理芯片可以將機械電子系統中的信息傳遞的速度進一步地加強,可以大大提高其使用的效率。

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電力系統中的發電部分對電工電子技術的應用最主要是體現在大型發電機的靜止勵磁的控制。對靜止勵磁的有效控制,能夠促使發電輸送穩定的電源。如,在非火力發電中,通過對變頻電源轉自勵磁的頻率進行調整,促使發電系統的最大功率在一定范圍內。這樣就可以保證發電系統具備較強的控制能力。同時,在傳統的火力發電系統中,應用電工電子技術針對風機水泵耗電量大的問題采用變頻調速裝置進行調整,提高發電的效率。

1.2電工電子技術對發電頻率的控制

在輸送電能的過程中,如果電力公司應用水力進行發電,其中水流速度以及水源頭的壓力都是影響發電頻率的重要因素。并且這些因素都是人為所不能控制的。但是在電力系統輸送電能的過程中需要保持穩定的發電頻率。在尚未應用電工電子技術之前,這始終是困擾電力公司有效輸送電能的一個難題。但是應用電工電子技術就能夠有效解決此項問題。應用電工電子技術就可以運用一些其他的非火力發電。如,可以采用風力發電和太陽能發電。電工電子技術是電力系統應用新能源進行發電的主要技術。

1.3能源轉換對電工電子技術的應用

太陽能、風能的使用與發展,促使我國電力資源進一步擴充。同時,新能源都屬于清潔型的能源。無論是太陽能還是風能在電力資源發展中具有較廣闊的發展前景。但是,新能源在使用的過程中,應用電工電子技術就能夠解決新能源在發電系統中能源轉換的問題。太陽能和風能轉化需要較大的功率。通過電工電子技術就能夠將風能和太陽穩定、有效的輸出去。

2.電工電子技術在電力系統輸電中的應用

輸電過程中運用電工電子技術能夠體現出其重要的作用。電工電子技術在輸電中的應用能夠有效保證電能運輸的穩定性與安全性。電工電子技術在輸電中的應用主要體現在這么幾點。

2.1高壓直流電中電工電子技術的應用

直流輸電技術能夠獲得廣泛的應用,與晶閘管換流閥在電力系統中的應用具有緊密的聯系。同時這也在一定程度上充分體現電力系統的快速發展。當前,全國各地電力系統將晶閘管進行廣泛的應用,可以說是電力系統快速發展的一種體現。與此同時,電力輸電系統正朝著易操作、易控制的方向不斷發展。將電工電子技術應用于其中,使得該技術的應用領域進一步擴充。這樣不僅有效的減少了直流轉換變壓器在輸電中的使用,有效降低成本,同時還使得電流轉換設備具有更強的移動性,設備使用的靈活性進一步增強。

2.2靜止無功補償中電工電子技術的應用

電工電子技術在輸電系統中的重要應用表現在靜止無功補償方面。即使當前我國大多數電力系統并未采用這種輸變電系統,但是有部分國家已經開始應用。將這種技術應用于其中有效的改變了傳統電氣開關,利用晶閘管作為全新的開關設備。有效準確、迅速的控制設備,提高電力輸送的控制效果。這也充分體現電工電子技術在輸電系統中的重要作用。

3.電子電子技術在變負荷電動機中的應用

在世界能源使用情況不允樂觀的情況下,節能已經成為一項世界性的活動。針對此種情況,電力公司在輸送電能的過程中應當更多的節約電能。如果電力公司要想更好、更多的節約電能,就應當從發電環節就開始節能。電力公司在為人們日常的生產生活提供穩定電能的過程中,電力系統自身也會消耗一定的能量。無論采用何種新型的發電模式,都是將其自身的能量轉化為電能。電力系統在輸送電能的過程中,可以通過這兩方面進行考量。一方面是減少其他能源的消耗,促使能量最大限度的轉化為電能;而另一方面則是電力系統在發電的過程中盡可能減少對自身造成的損害。節約能源無論從哪方面著手,就應當在負荷方面對轉動的速度進行調整。這項技術要想使用的更為精準,其中就必須應用到電工電子技術。電工電子技術的應用能夠取到良好的節能效果。

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1.2以太網構建的變電站綜合自動化系統的網絡拓撲

用以太網組網構建的變電站綜合自動化系統,由于將全站一次設備保測裝置的信號均接在了交換機上,當地監控后臺、遠動機、工作站如需知道某一斷路器、刀閘、變壓器的遙信或者遙測信息,直接訪問交換機即可,這樣,數據的共享性顯然優于現場總線。

1.3變電站綜合自動化系統采用以太網組網的系統原理

區別于現場總線,在采用以太網組網的綜合自動化系統中,介質采用的是網線而非485線。在圖二中,保測裝置1~n負責采集變電站一次設備的遙信、遙測信息,然后通過網線接至交換機。變電站主控室的當地監控后臺通過交換機了解全站設備運行情況,并根據需要在監控機上,或者在現場對一次設備進行操作。另外,交換機采集到的信息通過遠動機上送給調度中心,調度中心根據全網的負荷情況,如果有需要將對這個站實現負荷切換的話,將會發送命令給遠動機,遠動機再經由交換機發送至保測裝置,這叫“遙控選擇”;保測裝置接收到遙控命令后,會回復調度中心一個報文,這就是“遙控返校”;當調度中心接收到保測裝置返回的信息后,再對該變電站的一次設備進行操作,這就是“遙控執行”。

2綜合自動化系統中兩種通信技術應用的比較

每一項基礎性技術的誕生,都會推動相關產業的快速發展,變電站綜合自動化系統也不例外。就變電站綜合自動化系統而言,衡量其系統好壞的幾個性能指標很重要,那就是快速性、實時性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道傳輸信息速率的一個指標。變電站的斷路器有變位信息時,該變位信息要能在現有技術水平的前提下,在最短時間內上傳至當地監控后臺或者調度中心。實時性與快速性相關,它是指在監控畫面上,監控機上的圖(或者報文)要能及時反映斷路器或刀閘的變位信息。現在中國南方電網的規范要求實時性要控制在ms級別內。由于以太網模式將所有保測裝置的信息都掛在了交換機上,當地監控后臺、遠動、工作站如需訪問數據,直接在交換機上讀取即可,比起現場總線要方便許多,這就是它的共享性。當雷雨天氣時,上送的報文量非常大,由于現場總線傳輸速率有限,所以能上傳的信息量有限,有的信息不能上送,導致值班人員不能判斷變電站所有設備的運行工況。具體優劣比較如表一所示。表一現場總線與以太網通信質量比較

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1.2FPGA控制部分

總體來看,FPGA主要負責硬件設備底層驅動的讀寫,作為ARM的一個外部擴展RAM進行外設數據交換,所有FPGA采集、輸出的數據均可通過ARM的可變靜態存儲控制器(FlexibleStaticMemoryController,FSMC)總線讀寫。在設計中運用FPGA獨特的可多任務并行執行的特性,FPGA控制部分主要負責外部通信模式的選擇;外部模擬信號的采集、輸出溫度的控制、時鐘同步、時鐘移相、數碼管計數顯示等多項功能的處理。在外部模擬量、氫原子鐘內爐溫度采集部分,由FPGA內部硬件采用狀態機形式通過兩片AD7490D對外部32路模擬量采集,并直接用模數轉換器進行控制處理;另一個狀態機通過熱敏電阻對內爐頂,上,底等三部分溫度進行采集;在溫度輸出控制部分,通過三路PWM控制方式,以外部溫控器作為驅動信號,調節加熱功率。在模數轉換部分由專用基準電壓芯片REF192產生參考電壓,溫度轉換經過帶有前置運算放大器(Operationalamplifier,OP)的模數轉換器進行采樣,并同時具有抑制50Hz抑制功能,以抵消測量中所產生的工頻干擾。在通信電路的設計部分由FPGA來選擇所采用的通信方式,其中串口通信采用隔離式電平變換芯片,避免電平不兼容或是不同設備間的靜電釋放(Electro-Staticdischarge,ESD)所帶來的放電損壞;以太網部分采用專用以太網接口模塊,可同時兼容TCP/IPv4、用戶數據報協議(UserDatagramProtocol,UDP)等。

1.串口通信接口的電路設計

原本的串口通信設計為了滿足兩路串口通信的技術指標,采用AT89C52結合通用同步異步接收發送器8251A實現雙串口的擴展。本文采用ADM3251E[3]來解決多路串口的通信功能。ADM3251E是一款高速、2.5kV完全隔離、單通道RS-232/V.28收發器、具有isoPower隔離電源的雙通道數字隔離器,設計中無需使用單獨的隔離DC-DC轉換器。由于RIN和TOUT引腳提供高壓ESD保護,因此該器件非常適合在惡劣的電氣環境中工作,或頻繁插拔RS-232電纜的場合。ADM3251E采用ADI公司的芯片級變壓器iCoupler技術,能夠同時用于隔離邏輯信號和集成式DC-DC轉換器,因此該器件可提供整體隔離解決方案。

2.ADC模擬量采樣電路設計改進

原本的ADC采樣電路使用兩片ADC0816。ADC0816是逐次比較式16路8位A/D轉換器,其內部包含有一個8位A/D轉換器和16路的單端模擬信號多路轉換開關,轉換精度為1/2LSB,轉換時間為100us(時鐘頻率為640KHz)。改進設計中采用AD7490,它是一款12位高速、低功耗逐次逼近型ADC。同時AD7490采用單電源工作,電源電壓為2.7V至5.25V,最高吞吐量可達1MSPS;其內置一個低噪聲、寬帶寬采樣/保持放大器,可處理1MHz以上的輸入頻率;轉換過程和數據采集過程通過CS和串行時鐘進行控制,從而為器件與微處理器接口創造了條件。

3.溫度控制部分的設計改進

溫度對于氫原子鐘來說是個很重要的因素,溫度控制不好會引起氫原子鐘穩定度變差;溫度失控會直接導致氫原子鐘沒有中頻信號輸出。因此在溫度控制的設計中首先要做到可靠、穩定。原先的溫度控制系統采用模擬控制多塊電路板各溫度區域獨立控制模式,其缺點是變容二極管參數數值不在正常工作范圍內之后,需要人為調整電路板的電位器,即通過人為改變電阻的模式來達到調整溫度的目的。在數字化智能溫控設計中采用AD7792[4],AD7792具有兩個高精度的可編程恒流激勵源,內置有可編程的儀表放大器,可以對不同的輸入信號選擇相對應的放大倍數,實現信號的匹配。它內置16位ADC,采用SPI串行接口,容易實現光耦隔離,有三路差分模擬輸入,可以滿足設計中分別對內爐頂,上,底三部分溫度進行采集的設計要求。AD7792為適應高精度測量應用的低功耗、低噪聲、完整模擬前端,內置一個低噪聲、帶有三個差分模擬輸入的16位Σ-Δ型ADC。它還集成了片內低噪聲儀表放大器,因而可直接輸入小信號;內置一個精密低噪聲、低漂移內部帶隙基準電壓源,而且也可采用一個外部差分基準電壓。圖2中所示CHAN表示溫度區域,其中CH1代表內爐頂,CH2代表內爐上,CH3代表內爐底;ACTU代表采樣溫度數值,SET代表設定溫度數值,OUT代表了輸出功率的大小。

4.移相同步精度設計改進

傳統控制板同步精度為100ns±邏輯門延時(約幾個ns),移相分辨率為0.1us。經過設計改進后,采用獨特的先倍頻后同步技術,可大大提高移相同步分辨率。在本次應用中,先對外部輸入的10MHz方波信號,經過FPGA內部的鎖相環(PhaseLockedLoop,PLL)的配置進行零度移相五倍頻,得到和輸入信號零相位差的50MHz信號。上一幅為10MHz信號波形,下一幅為倍頻后的50MHz方波信號波形。

5.DDS電路設計部分

之前控制板在綜合器設計輸出時,采用AT89C52驅動三片74LS595串入并出輸出6位8421碼共24位數據信息經25芯彎角插座(DR-25)將數據傳輸至接收機控制板,再由CPLD處理后輸出所需的頻率信號。而目前設計中選取AD9956[5],使用直接數字式頻率合成器(DirectDigitalSynthesizer,DDS)技術直接從監控板輸出所需的頻率信號,AD9956是由美國AnalogDevice公司推出的高性能的DDS芯片,提供速度高達400MHz的內部時鐘,可合成頻率高達160MHz,支持2.7GHz的時鐘輸入(可選2,4或8分頻)、內部集成14位的D/A轉換器,具備快速頻率轉換、精細頻率分辨率和低相位噪聲輸出的性能,適用于快速跳頻頻率合成器的設計,本設計DDS輸出頻率信號可以根據鍵盤鍵入的頻率值不同而輸出不同的頻率值。

6.存儲器設計改進

氫原子鐘必需具有對時間以及對所監測數據實時保存的功能。然而外部存儲器的選擇也是多種多樣的,目前應用最多的仍是SRAM、EEPROM及NVRAM這三種方案。我們目前使用的存儲器就是采用SRAM加后備電池的模式,型號62256,它是組織結構為32K*8位字長的高性能CMOS靜態RAM。在設備掉電的情況下,存儲數據易丟失。同時SRAM加后備電池的方法增加了硬件設計的復雜性,降低了系統的可靠性;EEPROM方式可擦寫次數較少(約10萬次),且寫操作時間較長(約10ms);而NVRAM的價格問題又限制了它的普遍應用。因此越來越多的設計者將目光投向了新型的非易失性鐵電存儲器(FRAM)。鐵電存儲器具有以下幾個優點:可以總線速度寫入數據,而且在寫入后不需要任何延時等待;有近乎無限次擦寫壽命;數據保持45年不丟失;具有較低的功耗。設計中采用的FM25L16是串行FRAM。其內部存儲結構形式為2k×8位,地址范圍為0000H~07FFH,FM25L16支持SPI方式0和方式3。具有先進的寫保護設計,包括硬件保護和軟件保護雙重保護功能。FM25L16的數據讀寫速度能達到18MHz,可與當前高速的RAM相媲美。結束語從設計的測試結果來看,全新的設計模式對電路的性能,可靠性,穩定性等多方面都有很大的提高,具體表現如下所示:

(1)設計中采用AD7490替代ADC0816,從而使得ADC精度提高8bit升級到12bit,精度提高了16倍,并且無需經過外接模擬開關,減少了信號經過多個模擬芯片引起誤差。

(2)溫度控制系統采用全數字化設計模式,提高測量精度,降低干擾,可避免處理運放電路所造成的對溫度飄移的影響以及多級模擬帶來的累計誤差,最重要的一點就是不用再人為的通過改變電阻模式來達到調整溫度的目的。

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