（通信与信息系统专业论文）数字遥视系统传输模块的设计与实现.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 、f 近年来计算机网络技术、多媒体图像压繇艘术以及；1 5 字通信技术的高遂& 殳屐为娄污= 遥 视系统奠定了坚实的理论基础。数字遥视系统前端设备要解决两大关键技术：其是视频 数据的压缩和解压缩；其二是音视频数据的实时传输。本文的主要内容正是基于数据实时 。 传输技术的系统实现。 文章开始部分对比了日益广泛普及的数字遥视系统和传统的模拟监控系统，指出了数 字解决方案的优势所在。然后简明的介绍了整个系统方案设计，包括编码模块，传输模块 以及客户端解码模块。 本文u 整体嵌入式系统设计的方法着手，论述了嵌入式系统设计的软硬件设计流程。 并阐述了数字遥视系统的传输模块的软删细设计方法，提出了以m o t o r o l a 的微通信控 制器m p c 8 5 0 为楔心的硬件设计，以及以r t o sn u c l e u s p l u s 为基础的实时应用软件设计的 方案。m p c 8 5 0 强大的通信接口能力和n u e l e u s p l u s 的业务实时处理能力为传输模块的实现 提供了保障。 结合嵌 式系统软件开发过程中的经验，本文总结了嵌入式编程技术的特点。给出了 以高级语言( 如a 埘c ) 编程为主，芯片支持晰仁编语言为辅鼎昆合编程漫计方法，充分 发挥高级语言开发灵活，汇编语言效率高的特点。 文章最后给出了传输摸共有待改进的地方，并给出了相应的建议。 传输 ；瞅的各项指丽睦舞0 项目的指标要求，工作情况良女子，目前样品已j 差国家质睑部 一 、 门进行性能指标检验。f ， ( 关键词：数第固燃嵌嵫时操懒蚰趟堕翊i 拿微剥割蝴鼹湘啦 嵌 式编程 i i 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t r e c e n t y e a r s , w i t h 吐】eh i g hs p e e dd e v e l o p m e n t o ft h e c o m p u l 日n e t w o r kt e c h n i q u e , m u l t i m e d i ai 】a g e 渤p t e s s i i 培t e c h n i q u ea n dd i g i 纽lc o m m 啪i c a l i o n 侧a n i q u e , d i 曲a lr e l - a o t e s y s 锄孕j i l s i t s s o l i d b a s i s t h e r ea r e t w o k e y t 。出面c a l p o i r 啦j n 恤向印a r t o f t h er e m o t es y s 锄n 4 o n e i s 妞d i 垂融c o m 口器鲡o n o f t h ev i d e od a 衄恤o t h e ri st h er e a l6 i l 硷位哑杜t m s p a p e ri s w r i t l c n a b o m t h eo n e a t 妇b e 舀加i i 培o f t h ep a p i t p o i n t s o u t t h es u p e n o r i t y o f 惋p c 灿d i 酉瞄l 陀眦掣s 胁 c o i n p 砌w i m t h ea n a l o go 豫胁i t b r i e f l yg i v e st h es c h e a n eo f t h es y s m n t h ef o u o w i n g 而t i n g s k s m a i n l y a b o u t t h e t r a n s p o r t m o d e l d e s i g n a n d i m p l e m e n t a t i o n t ob e g i nw i t h * h ee m b e d d e ds y s t e md e s i g n , t h ep a p e rs h o w st h ed e s i 舛p r o c e d u r e so f 位 h a r d v e a r e a n d s o i t w a r e k b r i n g s u p a s c 妇o f 船位m 咖删谢吐1 1 l 硷m i c o m m u n i c a t i o n c o n l r o l l e rm p c 8 5 0a n df h d sn u c l e u s p l u w 曲u h e e x p e l i e l l c e a c c u m u l a t e d i n t h i s 咄t h e p a p e r t h e c b a r a c t e m f i c s m t h e 既n b e d d c ds y s t e mp f 0 孕缸【】r 1 i r 坞n 蛹am i de m l x x 】e d 印掣孤m 血唱m e l i o d 州血s e l f i o r l a 】唱u a g ea r 面c d 印池m a c b i m a s 蹬m b l el 趾g u a g e a t 恤e n d o f t h e p a p e r ，s 吼e p q ) 0 鞠l s 黜姗船a 吼m m 坷y t h e 破咄；p o i tr n o c i e lm e e t s t h ed e s i g nr e q u i r e m e n ta n dw o d c sw e f t t h e p r o t o t y p e h a sb e e n s e n t t ob ei 】s d e c 培d k e y w o n l s ：d i 鲷m l t m o t es y s t e m , e m l m t d e dm o s , n u e l e p l u s , m i c r o m m i i c 墒n c o n t r o l l e r m p c 8 5 0 , e m b e d d e ds y s t e mp r o 辨u m m g i i i 华中科技大学硕士学位论文 1 1 引言 1 绪言 近年来计弊朝网络技术、多媒体图像压缩技术以及数字通信技术的高速发展为多媒体 网络化的远程数字监控( 遥视) 系统奠定了坚实的理论基础。远程监控系统经历了两个发 展阶段：其是早期传输模拟信号的监控系统，这种设计成本高，传输图像质量差，且实 际传输距离有限，因而从严格意义e 来说，这还不是成熟的遥视系统，只能称为监控系统： 其二就是目前得到广泛重视，并且日益普及的基于数字记录、压缩、传输的多媒体数字遥 视系统。与传统的模拟信号监控系统相比较，其优势在乎”： 首先，数字化图像是图像通信技术的发展方向，具有抗干扰性好，图像稳定，计算机 处理方便的特点。数字化视频可以在计算机网络( 局域网或广域网) 上传输图像数据，基本 上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅室提高图像品质和稳定性。有线模拟视频信号 的传输对距离十分敏感，当传输距离大于1 0 0 0 米时，信号容易产生衰耗、畸变、群延时， 并且易受干扰，使图像质量下降，要实现远程监视，必须添加中继器。 其次，数字视频可以利用现有的丰富的网络资源，包括ia n n ，a n 、i s d n 、d d n 、 a t m 、p s t n 、x 2 5 、e 1 通信网，网绍带宽可复用，无需重复布线。有缎澎鞠辩则页监控无 法联网，只能以点对点的方式监视现场，并目使得布线工程量极大。 再次，音视频信息的数字化压缩存储，大六力便了记录后的视音频b 哉、复制与管理。 而传统模拟信号的存储耗费大量的存储介质且查询不便。 当然，传统的模拟系统也有其存在的理由，它在一定距离范围内图像质量可保持得非 常好，造价相对较低，系统梅造简单，操作方式方法已为人们普遍接受等。但是，对远距、 离、高清晰、同步传输多路视频和音频信号，最为经济可行的方法就是将模拟信号进行数 字化处理。 华中科技大学硕士学位论文 随着变电站自动化运行水平的提高，实现无 值守的变电站越来越多。在技术上这些 变电站般都实现了所谓的“四遥”，即遥测、遥信、遥控、遥调，以此来完成对变电站电 气运行状态的监视、检测、控制和谲节。但是这类系统只能获取远方电气的参数值，而且 慝氢的获取、传递都不直观。为了能完全掌握变电站的运行情况，还得定兢派人至 觑场去 刘也巡视，维护。变电站远程图像监视系统正好填补了“四遥”系统在i 塞方面的不足。巡 ! 见人员只需要在总局的集中控制室，就可完成对分局各变电站运行的监视，直观的了解现 场的环境，设备的外观。由此提出了一个新的概念遥视，与原来的“四遥”相辅相成。 合称电力网系统的“五遥” 2 1 。 在此背景下，我的导师王宏远 赙华中利技大学电信系数字视频中心与武汉国测电力 新技术有限公司合作开发变电站数字遥视系统。整个系统是建立基于t c p i p 协议的以太网 基础上的，另外针对电力网系统普遍采用e l 接口的特点，在方案中也预留了基于e l 信道 的p p p 点对点的传输方案。从功能以及地理位置e 可以将系统分为：源喘设备模块，用户 端模块，以及网络模块。其中网绍葛激除了细茂的以太网外，还包括中- c 、服务器以及若千 分布式服务器。系统组成的结构如图1 1 所示： 图l l 遥视系统组威结构示意图 华中科技大学硕士学位论文 1 2 1 源端设备模块 源端设各位于被监控端，主要完成音视频编码以及网络传输的任务，其内部结构如图 1 - 2 所示： r 一鬣薪运磊多丽弓谳一一j 图1 2 漏溺铺殳备框图 图1 2 中，虚线中即为前端黼稽骈错俞设备的楱彭聪框图，其中粗箭头为各剩日鳝冁业务流， 细箭头为控制数据。在本课题中，采用标准的工业用1 u 高的机箱盒封装，置于前端被监控 点。每个设备可通过视频切换器带四路物理位置接近的视频源，并采集现场路音频信号。 对比各种数字视频实现方案，有以下几点分析：纯硬件编解码的方案不方便用户终端的移 动，而且随着监控终端数量的增多，成本也会不断增加；而采用纯软件解决的方案会大大 增加了前端的成本，所以本系统采用了折中的原则，前端硬件编码而后端用p c 机软件解码。 d s p 内部进行h l 迁丘n a l l 编码后，对零散的不定长比特数据进行重组操作消耗了不少 c p u 资源( 大概l 3 ) ，音频传输会占用d s p 的资源，特别是音频还要实现双向传输。为了 省出更多刚7 资源来处理好图像编码，在系统方案中，采用h ，g a 作为d s p 的协处理器， 完成视娩鞠4 掰瞧流的重组等辅助编码功能，同时将p ( m 编码的音频信号直接传送到传输 模块。 另外，嘶i p c 8 5 0 为核心的传输模块接收d s p 编码后的实时码流并将其拆分打包，并 华中科技大学硕士学位论文 通过以太网口投送给客户端。传输模块还可直接接受设备现场通过串口发送的紧急信息， 并通过t c p 协议通知后方用户端。除此之外，传输模块还需完成接受客户端以1i d 喇发 出的语音信号，以及接受客户端发出的基于r c ：p 协议的控制命令。 1 上2 网络模块 网络模块包括已经组建的基于r c p 衄协议的局域网，广域网等，另外还包括控制本系 统网络服务质量以及网络安全的中心服务器( c m t e 断) ，以及分布式服务器( d s ， d i s t r i b u t e ds e r v e r ) 。网间控制设备需进行相应的配置，如路由器需配置组播服务。电湖民务 器完成整个网络系统的服务质垂翳空制以及安全控制。d s ( 分布服务器) 配置和管理同一个 子网中的源端设备以及用户端设备。对于某些功能，d s 可以不用( 或很少) 和中心服务器 ( g a t e k e e i r ) 交互就能直接配置和管理，减轻中心服务器( g a 赫p 贯) 负担。d s 同时还 负责该子网内的监控录像，如果用户要求对该子网的某个视频源录像，贝4 源端设备发出的 视频流可直接送往该子网内的d s ，这些视频流不会流到其它网络，即不会加重其它网络的 负载。 1 2 3 用户端模块 用户端模块由相对集中的用户计算朝构成。这些用户计算机接收视音频，发出控制命 令，以及上传本地音频信号。它们经过局域网( 例如e t h e n 娃) 连接到i n l r a m e t ，用户通过 在用户计算机e 键入用户名和密码向中心眼务器( g a t e k e e p e r ) 申请登录认证，一旦通过登 录认证，用户就可以在权限允许内接收视音频信号和控制相应设备，获取其视音频数据， 并且在本地进行实时解码监控。 根据数字遥视系统模块划分，可以将其需要解决的关键技术大致分为三个鲴成部分 4 华中科技大学硕士学位论文 一是音视频编码模块，需要解决音视频模拟信号的数字采集，编码压缩。前端视频音 频数据采集通过摄像头输 模拟数据，经a d 转化采样后成为数字信号。视频图像信号是 由三个分量组成的复合信号：个亮度分量和两个色差分量：y 、u 和v 。根据人眼对色度 信号的敏感程嘲于亮度信号，对三个分量按4 ：1 ：l 的频率对三个分量进行取样量化。 原始数字数据按c i f ( 3 5 2 屹8 8 像素) 格式存放，形成帧。按最低每秒2 5 帧的传输计算 数据量如下， ( 3 5 2 x 2 8 8 x 8 + 1 7 6 1 4 4 ) p b p b p a rf 曲0 0 0 0 0 c o ) ； p q u i c c 8 5 0 - p b p b d i r & = - - ( 0 x 0 0 0 0 0 0 c 0 ) ； p q u i c c 8 5 0 - p b p b o d r & = - , - - ( 0 x 0 0 0 0 0 0 4 0 ) ； 在嵌入式系统中有效使用宏函数，有时候可以收到意想不到的效果。宏函数用由一串 易懂的字符串来代替另一串操作命令，而且也可以带参数。一旦定义了个宏函数，后续 的程序中出现的宏函数都会由指定的串来代替。例如在本课题的程序中，p c 机的字节存储 顺序和p o w e r p c 的字节存储顺序是不同的，所以为了作3 2 随数据的字节调换，我f f 作了 宏函数完成，其中a 为指代需要转换的3 2 b i t 数据的参数： “国如舢0 0 芦吃斜讯积血c o c 恤0 0 0 眵 8 ) “f “执0 0 0 0 凰l 惝、+ ( a & o x 0 0 0 0 0 0 丘) s i s i m o d e5 ( o x o o o o o o o o ) ； 产配置拱嘶磋爱存( b u f f e r d e s c r i p t o r ) 的基虹p p q u i c e 8 5 0 - p r m t l s m c l a - b a s e 2 o x 0 2 0 0 ； l x l u i e e 8 5 0 - w a m s m c l 1 t m s e 2 0 x 0 2 2 0 ； 华中科技大学硕士学位论文 严向c p c r ( c p e o m m a n d r e g ) 中写入o ) 1 0 9 1 命令字，初始化s m c i * r m i c c s 9 0 - 沁p c p c r = ( 0 x 0 0 9 1 ) ； 然后配置接收和发送缓冲的参数，包括发送的字节( 个字节根据设置从5 到1 4 b i t 不等) ，这些参数会在串口通信时载入s m c l 的参数表( p a r a m e t e r r a m ) 中。 产清除先前的事件，以及使能s m c l 中断 p q u i c c 8 5 0 蜘n cr c g o 】锄c e = o x f f ； t x l u i c c 8 5 0 - s m c _ r e g 0 劝衄= 0 x l t ； p 最后向s m c m r 中写入0 x 5 3 2 3 ，开启串口通讯叫 p q u i c c 8 5 0 - s m c _ r e g 0 s m c m r = 0 x 5 3 2 0 , v i c c s s 0 - s m c _ r e g 0 s m c m r = 0 x 5 3 2 3 ；* 保证t e n 和耻n 位最后被使能+ 以上即完成了m p c 8 5 0 的s m c 接口的异步串行通讯。通讯结束后，该任务可等待资 源而挂起，直至巾存新的发送资源到来，或者串行数据接收中断的至崂师请功潮渤话。经实 验验证，运用s m c 接口进行串行数据的i 恿讯灵活、简便、可靠，串行信号经协议转换芯 片可转换r s 4 8 5 协议与更远距离的摄像头的控制器通信。 嵌入式设备般都是为了完成某特定的功能，它需要为了完成这功能而长时间的 不间断运行，般只有程序入口，而没有程序退出出口。所以它要求稳定性好，响应速度 快。良好的编程习惯，必要的代码优化以及特定的硬件支持( 如硬件提供看门狗) 可以保 障它的这种特性。 在任务处理资源时，应具备一定的自我保护能力，当传递了非法的参数，能够识别并 拒绝对非法资源进行操作，否则可能会引起灾难性的后果。 _ _ - - - _ - ，一 4 4 华中科技大学硕士学位论文 实时系统处理的外部事件具有并发性和随机性，当有不可预知的事件或同时有nj t 不 同的外粼产生时，操作系统应能给出正确的处理。所以设计者不仅要对清楚操作系统 完成的特定任务，还应充分考虑异常隋况下突发事件的处理。例如：在本课题中，有时候 程序会产生m a c h i n e _ c h e c ke x c e p t i o n ( 可参看m p c 8 5 0 手册第六章e x c e p t i o n ，不同的异常 事件) 【6 j ，产生的原因是对资源的误操作引起，如果不加处理，会导致程| 芋跑飞。所以可 挂上m a c h j l 】ec h e c k 的l i s r 处理程序，中断向量号为2 ，当误操作时，运用汇编语句直接 跳过误操作代码。 在某些特定情况下，程序仍然可能会跑飞导致系统死机，操作系统应能对死机作出反 应，重新激活嵌入式设备。所以几乎所有的嵌入式设备中都有看门狗( w a t c hd o g ) 机制实 现设备的死机时的自激活。看门狗实际上是操作系统定时的向个硬件设备( 也就是“狗”) 作出一些动作( 称为“喂狗”) ，当该硬件没有检测到该动作时( 比蚓i 橐作系统进 死循环， 或停le 运行时) 就产生一个嵌 式设备的重启( r e s e t ) 信号，从而保障操作系统的正常运 行。大多数的设备采用外挂看门狗芯片的方式，而m p c 8 5 0 内置了看门狗功能，给硬件设 计带来方便。简要实现如下： m p c 8 5 0 的s q t 寄存器( s y s t e mp r o t e c t i o nc o n a v lr e g i s t e r ) 有些位涉及至4 看门狗操 作，其中主要的包括b i 们1 5 为s w t c ( s 0 砌d o gc o u m 软件看门狗的计数器，如 果归零仍没有检测到喂狗操作就产生i e s e t 赫m i ( i l o 豫m a s k 血田u p t ) 。b i t 2 9 s w e 为看 门狗的使能位，b 埘3 0 】刚咏趟丑晕时产生般商丕_ 固q m k 软件启动后，i 勖蜥建个定时 器的任务使个喂狗的序列不断的周期进行，其中定时器任务的周期应，j 、 t - s w t c 中的设定 值。定时器中完成的喂狗的动作序歹啦口下： 1 向s w s r ( s o f t w a r e 朔哳c e r e g ) 写0 x 5 5 6 c 2 向s w s r 写i n a a 3 9 以上两步写错个就要重新写，另外两者之间可以加入其它的操作。喂狗后s w t c 中 的值被重新载入并开始倒数记数工作。 4 5 华中科技大学硕士学位论文 5 5 软件f i _ a s h 自举的实现 芯片选用i n t e l 公司的t e 2 8 f 8 0 0 型号f l a s # 7 i ，其大小为8 m b i t ，为其配置c s l ，统 地址空间为o ) 【f f f 0 0 0 0 o x f f f f f f f f 。该芯片为t o p 型，即分块( b l o c k ) 的前8 个为 4 k b y t e s ，后3 1 个为3 2 k b y t e s 。对f l a s h 的操作实际上分解成对块的操作，而且需遵循解 锁、擦、写的步骤。因为编译连接的下装文件为e l f 文件，非线l 生存储格式，故无法直接 将其始挂f l a s h 。在实际的程序设计中，采用间接的形式，即首先由编译器将e l f 文件下 装到冲c 8 5 0 的夕 接r a m 中，此时r a m 中的数据和代码的存储格式转换为线性的。然后根据 e l f 的内存映像a p 文件，将其程序段和初始化的数据段烧写到f l a s h 指定的块中，不需 初始的数据段以及调试信息段等不用写进f l a s h 。烧写f l a s h 如图5 4 所示。 f l a s hs d r a m 0 x 1 0 0 扔始化程序 潦。j 主程序 日l 导程序j i l 丰程序 瑶序运行空间 t r a m - r o m 、 拷叽程序 初始化程序 、 引导程序 p c 指针。 默认从 o x i o o 运行 p c 指l ， 程序从姥 芹飧运行 图5 4f l a s h 烧写的示意图 , 船c 8 5 0 默认的复位矢量的地址为o x l 0 0 偏移处，在连接调试器时，其p c 指针默认的 初始地址是r a m 空间的o x l 0 0 ，统地址为o x o o o 0 0 1 0 0 。为了完成烧写f l a s h 操作，编写 了一个将r a m 中的初始化程序和主程序拷贝到r o m 中的小程序。上图中虚线所示即为拷贝 程序完成的功能。断开调试器后，系统的p c 指针默认指向片选l 即f l a s h 的o x l 0 0 地址， 一一 华中科技大学硕士学位论文 统地址为0 x f f f 0 0 1 0 0 。系统依次完成硬件的初始化( 包括填写船c 8 5 0 的寄存器参数， 以及外挂r a m 的配置) ，主程序的引导( 即拷贝程序的逆操作，将主程序还原到r 删中) ， 最后矽8 睾轻9r a m 的0 x 0 1 0 0 处，并j 呖口芋往下j 哆聘孰行主程序。 最后需注意的是，f l a s h 芯片可能无法在高主频下正常工作，如本课题中m f 】c 8 5 0 的工 作主频是5 删z ，这时可以在对f l a s h 读写操作之间插入适量的延时。拷贝程序，初始化 程序以及引导程序均用效率高的m o t o r o l a 芯片汇编语言编写网 3 9 1 。 5 6 本章小结 本章主要内容是遥视系统传输模块软件设计开发中一些关键技术的代码实现。传输模 块硬件是以m p c 8 5 0 为模i ) 设计的，软件的开发是基于n u c l e u s p l u s 所提供的丰富的a p i 函数。传输模块的代码实现离不开这两方面的支持，既要了解硬件的性能，特性，也要熟 悉a p i 函数的使用。m p c 8 5 0 是一款功能强大的通信控带t 器，它提供了丰富的通信接口， 如传输模块就利用它这特性实现了以太网接口和异步传口。传输模块与编码模块的通信 接口机制是中断驱动，第二节 辑苤了如何编写中断服务程序。软件看门狗是m p c 8 5 0 芯片 提供的附加功能，它是目前保持系统稳定所普遍采用的。最后一节叙述了传输模块自举实 现的软件代码实现，这是个系统完成连机开发的必要步骤。 4 7 华中科技大学硕士学位论文 ! 竺竺竺竺竺竺竺! ! 竺! ! ! ! ! 竺竺竺! ! ! ! 竺竺! 詈竺! ! ! ! = ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 1 6 结束语 一本文作者的主要工作 1 搜集阅读大量资料，口掰市场上同类产品的性能，分析技术实现。 2 在王老师和课题组软件组组长胡波博士的指导下参与了软件系统的方案讨论。 3 负责完成传输模块实时应用软件的设计。前后独立完成两版应用软件的代码编 写，后期与课题组其他同事进行了大量的调试和系绩蒯目的工作。 传输摸块的特点 传输模块很好的完成了数字遥式系统对传输的实时性及其它性能指标的要求。 技术指标如下： 1 音视频实时流的网络组播 2 每路视频数据盼传输码率达3 0 0 娅呻e 幽 3 支持四路视频源的切换 4 p c m 音频数据的双向传输 5 控制数据的基于面向连接橼议的解析转发 6 以异步串口模式与前端m c u 的通信 7 数据流的透明传输 一与国内外同类产品的比较 目前，国内外同类产品较多。国外的公司如德国的v c s 公司的v i d e o n e t ，台湾的 华邦( w 曲o n d ) 公司推出的解决方案。国内的厂商大多是作系统集成，或是以p c 机加专用编解码板卡搭建系统。与这些产品相比较，我课题组所开发的数字遥况系统 具有以下n 个优点： 1 完全自主的知识产权，编码模块采用d s p + 矸g ：a + 软件编码算法，传输模块采 华中科技大学硕士学位论文 用啪p c 8 5 0 + n 1 】l z l e u s p l u s ，杨翻支术均由我课题组掌握。 2 前端硬件编码，网络传输，后端软件解码，这种整体解决模式降低了系统的成 本。 3 传输模绷接口丰富，硬件设计灵活的m p c 8 5 0 ，可以支持多种通信协议网 络，充分利用现有网络资源。 4 升级潜力巨大。编码模块可以实现更多压缩标准，只需要更新嵌入式编码软件。 传输模块对多通信协议的支持也只需要更新嵌 式应用软件。 一传输模块进步的研究方面 主要是基于其它网络协议通信网的远程传输的开发，比如变电站与总局端普遍采 用e 1 信道通信，对e 1 的支持能瞬艮好的利用珊有网络资源。硬件上m p c 8 5 0 微通 信控制器的s c c 通信接口支持e l ，软 牛n t m l e u s p l u s 也提供p p p 模块为开发点对点通 信应用软件提供基础。 般嵌入式设备的系统对处理器的利用率以不超i 蔓崽资源的7 0 为宜，目前传输 模块m p c 8 5 0 的处理符合已接近这一临界点，实际测试中发现视频编码速率超过 3 0 0 k b y t e s s 时，传输陵块的处理能力将发生紊乱。这直接影响程序的修改，新功能的 加入。而且m p c 8 5 0 提供的可配置串口有限，不便于单板实现多通信协议接口。后续 开发可采用处理能力更高，接口更丰富的咖p c 8 6 0 进行开发。 以太网实时传输的策略有待完善，在t c p i p 协议的基础b 应该引进实时传输控 制机制，如i p ( r e a i r i m e p r o t o c o l ，实时传输协议) ，i c p ( r e a i t i m e c o n t r o l p r o t o c o l ， 实时传输控锚肋设) 等 删。 网络安全传输在本版程序中暂时未具体实现。在整体系统方案讨论时，制定了数、 据流进行控常峙动口j 尤，并对控制字安非对称形式加密的双重安全体制。其优点是不会 加重设备负荷，并且能保证各种业务流的安全传输，特别适合于如银行，商行等对安 全要求较高的场所。这模块已在程序中预留，有望在后续版本中实现。 4 9 华中科技大学硕士学位论文 致谢 难忘的大学求学生涯，毕业在即，我要向所有曾经给予我支持、帮助、鼓励的老师、 同学、朋友致以最衷心的感谢。感谢州门在越薄里对我的支持，伤研门的无私让我s 婿了 生活的可爱，生命的真实。 首先我要感谢我的导师王宏远教授。王老师给我提供了良好的学习和科研环境，给了 我许多在科研项目中锻炼自己的机会，使我在短短自勺_ 三年中得到了许多实际科研和工作经 验。王老师渊博的学识、严谨的治学态度和不断进取的精神时亥愤瞩嗟删艮困难，奋勇 向前。谨在此向王老师表示最诚挚的谢意和最衷心的祝福! 感谢赵建章，小赵师傅，与你的共事让我体会到工作的快乐，你对事业的执著将会影 响我一生。感谢嘏波，盛东晖二位博士，作为软件课题组的领导者，伪叫门的事业b ，工作 能力让我钦佩不已。仿对门的工作保证了课题组高效率的运行。 感谢周波，与你的协调工作，我们合作开发的模块运行正常，让我感到莫大自q 愉悦。 感谢小师弟周爱第，课题后期你协助我进行了大量的调试工作。感谢同课题组的罗彬，郭 耀辉，万建超，以及师弟郭跃，耿艳明，董暗，马利宁，师妹周娅，轻松的心隋，紧张的 工作，和睦的气氛，默契的配合，这是保障课题顺利进行的重要因素。真幸运能工作在这 样的个团体中。 感谢9 6 级提高班的所有同学，来自电信的，自控的，电力的，电子的兄弟姐妹们， 与你们学习生活的六年将让我终生难忘。 感谢我的家人，没有伤计门就没有我的今天，我爱仿f 门。感谢我的女友文宁，你一直陪 伴我，支持我，我只有用更加的努力工作来回应。 2 0 0 2 年4 月 陈昆 于喻家山脚下 华中科技大学硕士学位论文 参考文献 【1 】文讯数字监控系统设计方案网址：h u p - w w w i n b l e c o m c n 1 2 邱塔羹，汪民，蔡清伟等变电站彩色遥视技术综述广东电力1 9 9 8 年第1 1 卷 第四期p 5 3 一p 5 5 3 1 黄孝建，门爱东，杨波数字图像通信北京：人民邮电出版社1 9 9 8 年p 1 0 4 一p 1 0 5 4 1 窦振中嵌入式系统设计方法的演化单片机与嵌 式系统应用2 0 0 1 年第二期 p 2 2 n 4 5 1 孔祥营，柏桂枝嵌 式实时操作系统v x w o r k s 极其开发环境t 0 m a d o 北京：中国 电力出版社2 0 0 2 年p 9 ，p 1 0 ，p 4 ，p g o 6 1m o t o r o ki n c 腻8 5 0i n t e g r a t e dc o m l l n j m i c a t i o i l sm i c r o p r o c e s s o ru s e r s 妇a u a l 1 9 9 8 7 1 咖陀8 5 0 _ 碱8 6 0 应用羽葱信系统的f 氐成本实现嵌入开发网 网址：l - a l p w w w e m b e d c o m c n 【8 】t e x a s i n s t r u m e n t s i n c t m s 3 2 0 c 6 2 1 1 t m s 3 2 0 c 6 2 1 1 b d i g i t a l s i g n a l p r o c e s s o r s i l i c o n f _ u m , 2 0 0 1 9 1 屠立德，屠祁操作系统基础北氨清华大学出版社1 9 9 5 年p 1 2 一p 1 4 1 0 1 何小庆嵌入式实时操作系统的现状和未来单片机与嵌 式系统应用2 0 0 1 年 第三期p 3 3 一p 3 4 1 1 1 邵贝贝，许庆丰，王若鹏什么是嵌入式实时操作系统单片机与嵌 式系统陂用 2 0 0 1 年第7 期p 3 7 一p 3 9 、 i 1 2 1 邵贝贝，许庆丰，王若鹏实时多任务系统中的些基本溉念单片钆与嵌 式系统 应用2 0 0 1 年第8 期p 4 卜p 4 3 1 3 1 翔j e a nj z , a b r o s s e 著邵贝贝译m c o s - - i i - - 源码公开的实时嵌入式 囊作系 华中科技大学硕士学位论文 统北京：中国电力出版社2 0 0 1 年p 3 4 一p 3 7 1 4 1 丁宜栋n u c l e u s p l u s 在嵌入式系统的应用电子产品世界2 0 0 1 年第三期 p 4 7 一p 4 8 i s ia c c e l e r a t e d t e c h n o l o g y i n c n u c l e u s p l u s r e f e m n c e m 脚u a l c h a p t e r l1 9 9 9 年 1 6 1 陈昆，王宏远数字遥视系统传输模块的设计电视技术己录用 。 1 1 7 李林功，李继凯，谷金宏嵌入式系统高级编程语言技术分析单片机与嵌 式系统应 用2 0 0 1 年第9 期p 1 3 - - p 1 5 1 8 1 袁涛嵌 式系统高级语言开发现状与未来电子产品世界嵌入式系统论文集2 0 0 0 年p 5 1 一p 5 3 1 9 1 楚育军，刘守印利用实时内核开发嵌 式多任务程序单片机与嵌 式系统应用 2 0 0 1 年第6 期p 2 3 一p 2 7 【2 0 】马忠梅嵌 式c 编程技术单片机与嵌入式系统应用2 0 0 1 年第1 期至第六期 2 1 】【美r j 呔g r e h m 等著，许汝蛑译3 2 位嵌入系统编程北京：中国电力出胚萌土 2 0 0 1 笠p 2 3 4 【2 2 】张福炎程序员级高级程序员级程序设计北京：清华大学出版社1 9 9 6 年 p 1 0 2 一p 1 0 3 t 2 3 唐跃平，韩存兵，李永强双口r a m 与f i f o 芯片在数据处理系统应用中的比皎微 型机与应用2 0 0 0 年第9 期p 2 7 一p 2 8 【2 4 】a c c e l e r a t e d t e c h n o l o g y i n c n t d e u s n e t r e f e r e n c e m a n u a l1 9 9 9 2 5 1m o t o r o l a , n o d i f f e m l x ：e s b e t w e e n m n 翼圈够a r d m p c 8 6 0 s a r 【2 6 】m o t o r o l a , i n e g e t i t n g s t a r t