微控制器领域从来不缺少火热的话题和产品，2012新春伊始，众多厂商就纷纷向市场投放多枚“重磅炸‘弹”，搅动MCU市场战火一片。让我们来看看各家都用了哪些看家本领。 　　金刚狼归来，MCU迈入“无电池时代” 　　还记得“金刚狼（Wolverine）”吗？这个在电影《金刚狼》中具有超强自愈能力的不死英雄，如今，又回来了！日前，德州仪器（TI）推出了号称“全球最低功耗”的微控制器平台——“金刚狼”，直接将应用目标锁定在便携式医疗、智能感知与计量、能量收集、消费电子等领域。基于该平台的首批器件为MSP430FR58xx系列，预计将于2012年6月供货。 　　TI全球副总裁兼微控制器业务部总经理Scott Roller表示，该平台由于运用了激进的节能技术，从而拥有了“金刚狼”的代号。这象征着采用新型MSP430平台的电子产品具有超强的生命力，更智能、更环保的“无电池世界”很快就将成为现实。 　　该公司称，“金刚狼”平台的功耗与业界其它任何微控制器相比至少锐减了50%（360nA实时时钟模式功耗和低于100μA/MHz的运行模式功耗），其在任意场合中均可提供最低的功耗——最低的运行功耗、待机功耗、存储器功耗和外设功耗。例如：典型的电池供电型应用其99.9%的时间都处于待机模式，而基于“金刚狼”的微控制器在待机模式中的功耗仅为360nA，可使电池寿命延长一倍以上。 　　Roller用“无人能及，实实在在”八个字来形容这款产品，并将“独特的超低漏电（ULL）工艺技术”、统一型FRAM和MSP430超低功耗系统传统优势、外设及软件列为“金刚狼”实现超低功耗的三大独门秘籍。“我们的ULL技术可提供10倍以上的漏电指标改善幅度及优化的混合信号性能。改进的130nm工艺技术、超低功耗MSP430架构以及所整合的30多种功耗优化型模拟和数字组件，只不过是成就功耗大幅下降的诸多综合要素当中的几个。” 　　另一个值得关注之处在于，“金刚狼”微控制器通过利用存储器FRAM，使得运行模式中的工作电流可低于100μA/MHz，并号称与基于闪存和EEPROM的微控制器相比，其每位能耗可下降约250倍。再加之FRAM拥有100%非易失性属性，这就使开发人员既能获得SRAM的低功耗、高速度和灵活性，同时又可以享受到Flash重要的无供电存储能力。 　　10多年来，MSP430超低功耗平台一直是TI在MCU领域攻城拔寨的利器，不但具有6.5μs的快速唤醒时间和高精度外设（如内部电源管理及一个流耗为75μA的12位ADC），而且所有的MSP430 MCU也都可借助MSP430Ware软件和资源库，以及低功耗代码优化软件工具而得以扩充。Roller表示，MCU软件包括IDE编译器和高度器、模块化代码、软件堆栈与程序库、基于GUI代码生成工具、开发网络等，硬件和软件开发工程师之比从2009年的4:9升至2010年的5:14，软件已经成为客户采购的重要考虑因素。

主办方：深圳市创意时代会展有限公司 时间：2012年8月 21-23日  地点：深圳会展中心 •2号馆官方网站：www.elexcon.com/ipce 展会亮点： • 专注嵌入式技术、面向工业级市场的大型技术盛会；• 汇集最新IPC与嵌入式系统产品与技术• 推动嵌入式行业向开放、融合、标准化方向发展• 展现物联网、智能电力、智能交通、智能安防、汽车电子等行业应用方案• 立足深圳，影响中国。 如果您提供以下产品，请加入IPC & Embedded Expo 2012 展示范围：•嵌入式元器件： MCU/DSP/FPGA/单片机总线控制器/接口I C模拟芯片/ AD/DA 电源管理/功率器件嵌入式存储/工业存储传感器/光电元件继电器/开关/按键 • 嵌入式开发工具：嵌入式开发板嵌入式开发平台仿真器/模拟器调试器/片上调试工具软硬件协调设计其他测试测量仪器 • IPC： 平板工业电脑箱式工业计算机机架式工业计算机导轨式工业计算机瘦客户型工业电脑 • 嵌入式板卡： 嵌入式工业主板数据采集板通信板I/O接口其他各种功能板卡 • 机箱、电源 • 人机界面、工业显示• 嵌入式操作系统与应用软件 • 行业解决方案• 其他   如果你是IPC与嵌入式系统各应用领域的技术与管理人员，欢迎莅临参观！目标专业观众领域包括： • 工业控制与自动化 • 通信及网络设备• 安防监控 • 轨道交通• 电力电工 • 汽车电子• 公共服务 • 科研院所及大学• 医疗电子 • 物联网• 其他   展位价格：标准展位                RMB13800元/ 9平米 空地 （36平米起租）     RMB 1380元/平米 同期举办更多高端论坛，汇聚行业智慧 2012工业智能与普适计算大会    Industrial Intelligent & pervasive computing 2012大会主题：做物联网应用腾飞的基石智能化、信息化技术提升生产力更加和谐的工业级智能人机交互 “云”与“海”，无处不在的普适计算 第四届MCU技术创新与嵌入式应用大会   MCU！MCU！2012大会主题：从MCU到SoC融合、开放与创新，采用更多架构MCU将嵌入式系统无缝升级32位MCU更绿色可靠的嵌入式设计 第五届中国国际医疗电子技术大会 CMET2012China Int’l Medical Electronics Tech 2012大会重点关注：医疗成像技术医疗及家用监护技术便携及消费类医疗电子并特别开设“移动医疗、远程医疗分论坛” 2012工业无线技术与应用大会Industrial Wireless Forum 2012大会重点关注：工业无线网络技术发展脉络从有线到无限更安全可靠的无线通信系统无线、传感、物联网短距无线技术在各产业的创新应用 2012人机界面技术创新与应用大会HMI Forum 2012大会重点关注：全球及中国人机界面市场趋势分析 智能人机界面助力智慧地球安全、便携与人性化“云”下的人机界面终端无处不在的人机界面创新应用 行业应用专场论坛物联网智能安防智能交通智能电力 现在加入IPC & Embedded Expo，获取最佳展示及推广机会！热线电话： 86-755-88312780   88312522Email：ipce@elexcon.com 更多详情，请登录官方网站 www.elexcon.com 关于主办方：　　作为国内最早的立足于B2B行业的专业会展机构之一，创意时代会展拥有多年积累的活动策划、组织和管理经验；并以关注细节和专业化的服务，在业界享有良好的口碑。创意时代组织和承办的专业活动包括：高交会电子展 (始于2004年)、中国电子展(始于1964年)、便携产品创新技术展 (始于2010年)、工业计算机及嵌入式系统展、国际被动元件技术与市场发展论坛(始于2006年)、中国手机制造技术论坛（始于2004年）、中国国际医疗电子技术大会 (始于2008年)、MCU技术创新与嵌入式应用大会 (始于2009年)等。  

　　节能减排已经成为全球的大趋势，在这一个趋势下，现在，除了把电子设备运行时的功耗降低外，标准组织、半导体厂商也在把电子设备的待机功耗进一步，以节省更多的能耗和资金，数年前，如果说要将电子设备待机个功耗降低到几十毫瓦，很多人会你认为是疯狂的想法，而现在这已经成为现实，而且，实际上，这还有进一步降低的空间，近日，恩智浦半导体资深产品市场经理张锡亮分享了降低功耗的四个重要举措。 　　待机功耗=惊人的浪费 　　据张锡亮介绍，数据显示，平均下来，每个家庭每年仅在制冷、白家电、小家电等方面的支出就占到了40%左右，从待机功耗上测试，家庭电视机顶盒在一天待机状态下的耗电量为0.131度，一个月按照30天算就是3.93度电，一年按365天算就是47.82度电，按照目前一度电0.52元计算，一年将多支出电费24.87元。 　　 　　如果按每个笔记本每天待机功耗0.5W计算，每年消耗的电能和资金就是 　　200M*0.5W*365*24=876，000M Wattage/Hour=876M度=4，380MNT$=931.9MRMB=9亿3千万人民币！ 　　如果按每个手机充电器待机功耗0.3W来计算，每年都消耗就是： 　　1500M*0.3W*365*24=3，942，000M wattage/hour =3，942M度=19，710MNT$=4，194MRMB=41亿9千万人民币 　　可见待机功耗造成的浪费是非常惊人的！实际上，在日常生活中，我们是经常把电脑、笔记本、电视机、机顶盒、充电器置于待机状态的，所以这些消耗是实实在在发生的。 　　针对待机功耗惊人的浪费，标准组织早就着手制定严格的规定，这是欧盟的能效星级标准 　　 　　能源之星也有类似的规定，不过张锡亮表示，这个规定还不够严苛，所以他预计能源之星会出台更严苛的标准。 　　

　　1 引言 　　晶闸管作为一种半控性功率半导体器件，其基本功能是对电压进行整流、调压和斩波等进行控制，以满足实际需求。目前，晶闸管整流器装置已在工农业生产中得到了广泛的应用，特别是在直流调速系统中。触发电路是晶闸管电力变流技术的一种核心技术，触发电路应具有可靠性高，对称性好等要求。以分立元件及专用集成电路为主的触发电路，其性能不尽如人意，其具有电路复杂、易受电网电压影响、触发脉冲对称度不好等缺点。由单片机组成的控制，其触发电路具有性能良好、触发电路结构简单、控制灵活、温漂影响小、控制精度高、移相范围可任意调节等特点； 因其移相触发角通过软件计算完成，由于软件的可编程性，使微机数字触发器的调速范围更加灵活，能满足更多方面的需要。另外，本设计的原本目的就是利用单片机非对称触发三相整流桥，以产生谐波，然后用整理桥作为有源电力滤波器（ APF） 实验样机的非线性负载使用。 　　本文以三相桥式全控整流电路为例，主要介绍采用ATMEL89S52 单片机控制的三相桥式可控整流电路触发电路的设计方法，包括三相桥式全控整流电路、同步信号的检测、脉冲的形成与放大、键盘电路、显示电路以及软件实现等内容。 　　2 三相桥式全控整流电路 　　三相桥式全控整流电路如图1 所示。电路图中有两组晶闸管，一组是共阴极（ VT1、VT3 和VT5） ，一组是共阳极（ VT4、VT6 和VT2） 。在任何时候均需二个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，其中一个晶闸管是共阴极的，另一个是共阳极的，并且不能为同一相的晶闸管。由于共阴极的晶闸管是在正半周触发，共阳极组的晶闸管是在负半周触发，因此，接在同一相的两个晶闸管的触发脉冲相位应该相差180°。6 个晶闸管的脉冲按VT1 – VT2 – VT3 – VT4 – VT5 – VT6 的顺序依次导通，相位相差60°。为保证电路的正常工作，需确保同时导通的晶闸管均匀脉冲。可采用两种方法： 　　一种是宽脉冲触发，一般脉冲宽度位80° ~ 120°；另一种是双窄脉冲触发，即在触发某一晶闸管的同时给前一号晶闸管补发一个脉冲，使共阴极组和共阳极组的两个应导通的晶闸管均有触发脉冲，脉冲宽度一般为20° ~ 30°，两个脉冲的前沿相差60°。 　　采用前者效率较低，本文采用后者，脉冲宽度取为27°。   图1 三相桥式全控整流电路 　　3 触发电路的硬件电路设计 　　硬件电路以Atmel89s52 单片机为控制器，其结构框图如图2 所示。它包括同步信号检测、AD转换电路、脉冲的形成与放大、显示模块和键盘电路等。   图2 触发器的硬件结构框图 　　3. 1 同步信号的检测 　　采用北京森社公司生产的CHV – 100 /300A 型号的电压传感器，其额定电压为300V （ 有效值） ，额定输出电流25mA.检测电路中，电压传感器接入220V 的A 相交流电，输出的电流信号经100 欧姆的电阻后，转变为大小为0 ~ 2. 5V 的电压信号（ 实际输出为- 2. 5V ~ 2. 5V） ，此电压信号接入LM258 构成的加法器转换成0 ~ 5V 的直流信号，此信号输入到飞利浦半导体公司生产的8 位AD 转换器PCF8591 的模拟信号输入通道AIN3，PCF8591 的输出信号AOUT 即可接入Atmal89s52单片机，利用I2C 总线进行数据传输，单片机经过软件检测，即可得知同步电压Us 过零点信号。其硬件电路如图3 所示。   图3 同步信号的检测电路  

　　2012 年 5 月 7 日－拉斯维加斯 （2012 Interop Conference） 讯－飞思卡尔半导体 （NYSE： FSL） 推出两种 64 位多核 QorIQ™ P5 系列控制平面处理器，每个内核均交付 2.4 GHz 的单线程性能。新的四核 QorIQ P5040 和双核 P5021 产品具有强大的加速器、高速接口和安全特性组合，是针对功耗敏感控制平面应用的高级嵌入式解决方案。 　　这两款新产品是对飞思卡尔先前推出的 QorIQ P5020 和 P5010 器件的补充，QorIQ P5020 和 P5010 器件基于 2 GHz 内核。此外，这两款新产品还完善了业界最全面的嵌入式控制平面处理器产品组合。 随着新产品的推出，飞思卡尔很快将提供面向广泛应用的单核、双核和四核 64 位器件，从针对需要低于 15W 配置的产品的单核解决方案到面向计算密集型应用的四核处理器。 　　这四种 QorIQ P5 系列产品都基于飞思卡尔 64 位 Power Architecture e5500 内核，支持引脚和软件兼容。通过混合 32 位模式功能进一步加强了软件重用，可支持传统软件，并有助于确保无缝过渡到 64 位计算。 　　飞思卡尔副总裁兼网络处理器事业部总经理 Bernd Lienhard 表示：“飞思卡尔推出新的 P5040 和 P5021 器件，进一步扩展了其及其成功的广泛的 QorIQ 多核处理器。这些产品旨在帮助我们的客户在处理与有线和无线数据在全球快速增长相关的严格的控制平面处理要求时，能够保持有序的权力。” 　　这两款新产品都提供每瓦的最佳性能，针对工业、存储、军事/航空航天和网络应用，其中包括核心路由器和数据中心。它们提供先进的安全功能，包括安全应用代码引导、篡改检测电路和安全调试，以及硬件辅助加密协议加速等。飞思卡尔嵌入式信任架构是建立高度安全的系统的关键，它能够防止克隆及未经授权的内核在系统上运行。 　　将应用专用加速器和先进的 I/O 集成在一个单一的嵌入式器件上，意味着这两款新产品的用户能够获得缩短系统开发周期、降低热管理成本等好处。处理效率在某种程度上通过CoreNet 片上结构实现了优化，CoreNet 片上结构旨在为加速器和内核提供动力，同时消除总线争用问题。RAID 5/6 引擎为存储应用将处理器内核从奇偶计算中分流出来。 这些器件集成了对 PCIe、SGMII、XAUI、SATA、Aurora和多个 1GigE 和 10GigE的高速连接支持。 此外，还提供双精度浮点支持，以满足关键工业市场要求。 　　综合生态系统 　　飞思卡尔保持广泛的内部和第三方软件生态系统，以简化产品开发并加快上市速度。 32 位和 64 位软件解决方案由飞思卡尔和第三方生态系统合作伙伴进行规划。 　　上市情况 　　飞思卡尔计划于 2012 年 6 月提供初始样件和 P5040 开发板卡，预计将于 2013 年第一季度对这两款新产品进行完全认证。

　　几天前，我曾经被一部1950年代科幻电影中的一个场景深深吸引。它发生在一座未来世界的工厂中，厂房内的控制室墙上满布着大型专用开关，上面还清楚的标示着“激活熔炉”、“主传送器”等等，就像在这部电影拍摄时代里的工厂实况。一个机械式开关直接控制一组电路回路，以便为相应的致动器供电，而且现实情况还存在更多的开关、走线与控制回路。 　　时间快速地来到21世纪，看看现在的控制面板并没有完全发展成影片中描述的那样。即使也会为开关加注标记，但不太可能直接布线或使其成为控制回路的一部分。相反地，它是由系统控制器上的I/O端口来感应，透过软件侦测与评估发现开关被按压后，再根据控制程序来采取行动。再进一步来看，在许多设计中，开关功能实际上是相当灵活的，它会根据实际情况以及屏幕菜单上所显示开关当时的功能为何而加以改变。 　　如果同时出现许多开关，那可能是在某种内部、低阶网络或矩阵应用中，而不是采用一种专用于每一个开关触点的输入接脚。同时，这种情况不只发生在工厂控制室，今日的汽车中也不再采用为各种功能之间配置直接回路的作法了；取而代之地，在经由局域网络(LAN)感应到开关动作后，由微控制器(MCU)进行功能解读，再透过同一个LAN传送出所需的指令行动。 　　这很容易理解，因为它能免于复杂的布线(成本、重量与空间)，并提供定位开关的设计灵活度。甚至是收藏用的铁路模型也已经透过广泛采用的“数字指令控制”(DCC)标准而实现开关“网络化”了。 　　这些改变还不只是透过I/O或网络进行感测而已；随着目前无所不在的触控屏幕与GUI出现，也为我们带来了一种非开关式的控制功能。屏幕本身就能显示影像或按钮，我们只需在正确的位置轻轻触摸一下即可实现功能的控制。相较于开关、I/O感应以及弹性化的观点而言，这种触控方式更具高效率。 　　但采用这种软键与触控屏幕的接口也有其缺点：从功能方面来看，它从指令开始到结束动作的感应路径较长。或许我们觉得从指令发出的结果到其如何实现之间的时间更久，但那只是一种心理作用罢了，实际上很难评估。 　　在过去的旧时代里，如果某部份出了什么问题而无法正常运作，你可以用基本仪表来检查开关本身是否出了问题，然后再去检查回路、电源供应以及致动器，然后应该就可以找出并解决问题了。因为当时采用的都是基本的电源以及连续性测试，相当简单。即使有时候出了什么问题，你也可以用另一个开关或回路来进行修复或暂时增加旁路。而今在采用完全弹性化的触控屏幕系统时，一切就没这么容易了。 　　我知道我们不可能再回到过去的日子，而且也不应该这样。无论是考虑到BOM或系统设计层级，采用I/O端口或基于网络的开关所具有的好处，以及触控屏幕用户接口的灵活性，这些优势都让大部份的产品设计无法抗拒。然而，这些优势也伴随着缺点而存在，我们也应该同样注意这些问题。我想，在一些重大的危急时刻，我还是坚持得采用那个圆形的大型红色“停止”按键开关，才能迅速地中断引擎或作业错误。 　　你觉得呢？我们还应该保留传统采用固线、直接控制的机械式按键开关吗？ 

　　引言 　　嵌入式系统具有智能化程度高、体积小、可靠性高、实时性强等诸多优点，已经越来越多地应用于消费电子、工业控制、汽车电子等各个行业。往往一个大的系统又由许多小的嵌入式系统共同构成，它们之间通过相互通信协同完成各种检测控制任务，构成分布式嵌入式系统。汽车电子系统中的车载GPS、倒车雷达、发动机控制、仪表盘系统等，数控机床中的键盘显示系统、马达控制系统等，这些无一不是嵌入式系统的具体应用。 　　众多嵌入式系统的应用也为软件升级带来了诸多困难，主要有以下几点： 　　①这些系统分处于大系统的各个位置，单独对每个系统进行升级比较困难； 　　②某些系统为了满足保密和可靠性的要求，对系统进行了永久密封，只预留了通信和电源端口，这就更不可能单独对它进行升级。 　　针对这些问题，本文提出一种利用CAN总线的分布式嵌入式系统升级方案，实现了多点、单点甚至全系统的升级，其他种类的通信端口与此类似。 　　1 系统架构 　　系统结构框图如图1所示。   　　整个系统由多个独立的完成一定功能的嵌入式模块、CAN总线和一个用于对整个系统进行升级的控制模块组成。其中，控制模块也可以是其中一个功能模块。在每个功能模块上安装有独立的引导程序，可以看作该模块的Bootloader，该引导程序永久固化在模块内，不随程序升级而升级。在该引导程序中嵌入CAN总线通信程序。正常工作情况下每个功能模块单独或通过CAN总线与其他模块协同工作。当需要对某个模块进行软件升级时，通过系统升级控制模块向该模块发送升级命令，该模块接收到命令后即跳转至引导程序，并等待系统升级模块发送升级数据，升级结束后再跳回至应用程序。 　　2 系统实现 　　2.1 在线升级的实现原理 　　采用ST公司基于ARM Cortex-M3核心的32位嵌入式处理器STM32F103VC，其片上Flash为主存储区。应用程序代码是存储在闪存（Flash）中的（0x0800C3000~0x0807FFFF），而Flash是按Page来管理的，所以可以把Flash分成几个区域来使用。在本系统中将Flash分成两个区域，其中一个为前面提到的引导程序区，另外一个为应用程序区。Flash分区如图2所示。   图2 Flash分区 　　芯片上电后，STM32F103VC会自动跳转到0x08000000地址执行后面的程序。而一个工程的起始位置（也就是main函数的地址）具体映射到Flash的地址是可以设置的。在本系统的设计中，在Flash放了两个main函数。引导程序用于对应用程序的升级和上电后跳转至应用程序，应用程序则完成相应的模块功能。这两个区域通过特定的指令可以实现相互的跳转，并以此实现在线升级。 　　2.2 硬件系统 　　STM32F103VC处理器具有高性能、低成本、低功耗等特点。该处理器片上外设丰富，具有多个系统定时器、CAN通信接口、USART通信接口、DMA等丰富的资源，并且借助于ST公司提供的固件库，可以很容易地对系统资源进行操作。该处理器集成了256 KB片上Flash和64KB片上SRAM，足以应对大多数任务。为实现CAN总线通信，只需要为STM32F103VC添加一片CAN驱动芯片进行电平转换。 　　系统硬件结构框图如图3所示。   　　2.3 软件系统 　　为实现在线升级功能，首先需要编写引导程序，然后将它烧入Flash引导区中。为防止应用程序升级失败，在引导程序中需判断Flash指定位置是否有程序完好标志，该标志由完整的应用程序在每次上电后写入。应用程序可采用烧写方式和升级方式写入相应程序区。为实现引导程序和应用程序之间的相互跳转，采取指向函数指针的方式来实现。可以将Flash中的引导程序和应用程序作为两个普通函数，这两个函数的进入位置分别为0x08000000和0x08004000，然后在引导程序中设置一个指向函数的指针，其指针值为0x08004000;同理，在应用程序中设置一个函数指针，其值为0x08000000.这样在相应的程序中调用函数指针时就可以实现程序跳转。 　　CAN总线采用多主竞争工作方式和非破坏性总线仲裁技术，总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息而不分主次，各节点之间实现自由通信。当多个节点同时向总线发信息时，优先级较低的节点会主动退出发送，而优先级较高的节点不受影响，从而大大节省了总线冲突仲裁时间，即使在网络负载很重的情况下，也不会出现网络瘫痪的情况。因此，适用于分布式监控系统的数据通信。由于CAN总线协议规范只定义了物理层和数据链路层，所以在实际应用中必须根据实际系统制定合适的应用层协议。本系统中根据数据传输要求自定义了几个应用层命令，分别是升级相关命令和数据收发校验相关命令，限于篇幅在此就不一一详述。  

　　在大力提倡节能减排以及追求高质量生活的今天，冬季供暖系统存在的不足日益显现出来。我国北方城市大部分采用集中供暖，在整个供暖期内，无论室内有人与无人，系统全天连续供暖；系统热能的输送是不变的，不能根据室内外温度的变化以及个人对室温的不同要求做出相应的调整。这就造成了热能的严重浪费以及供暖不人性化等问题。本文设计实现了一种基于嵌入式系统ARM-Linux 平台的室内智能温度控制系统，通过实时检测室内外温度的变化，合理调节室内温度，降低了热能消耗，提高了人们的生活质量。 　　1 系统功能及总体结构 　　本系统硬件框图如图1 所示，主要由ARM9 控制器，温度检测模块，触摸屏显示模块，ZigBee 无线收发模块，暖气控制模块，GPRS 模块等组成。   图1 系统硬件框图 　　其中温度检测包括室外温度检测、室内温度检测和暖气温度检测。为了避免繁琐的布线，各温度检测点通过Zigbee 技术与ARM 控制器实现无线连接，组成一个星型无线网络。各检测点温度值通过Zigbee 无线传输到ARM 控制器，ARM 控制器根据接收到的各点温度值进行综合处理分析，输出相应的控制信号给暖气控制模块，从而实现室温的智能调节。信息显示与输入模块由LCD 触摸屏实现，用来显示当前室内温度与输入的温度值，且可以设定低温、室温等不同工作模式。ARM 控制器通过GPRS 与外部实现无线连接，用户通过手机可以随时对系统的工作模式进行远程控制。比如在回家的路上，用户可以通过手机切换系统工作模式，当回到家时，室温已回升至正常温度，给用户带来很大方便。 　　1.1 ARM 智能控制模块 　　ARM 智能控制模块由ARM9 控制器、FLASH、SDRAM、电源及复位模块、LCD 触摸屏及相关外围电路组成。系统选用SAMSUNG 的基于ARM920T 内核的处理器S3C2440 作为控制器。S3C2440 处理器功能强大、性价比高、功耗低，除具有一般嵌入式芯片所具有的总线、SDRAM 控制器以外，还具有丰富的扩展功能接口，便于构建外围电路。 　　LCD 触摸屏采用TFT 型LCD 模块TD035STEB1，该模块采用LTPS TFT 作为开关器件，集成了四线电阻式触摸屏和背光电路，从而简化了外围电路。系统在触摸屏的基础上建立了基于QT/Embedded 的图形用户界面（GUI），用来实现信息的显示与控制输入，优化了人机交互环境，给用户带来很大方便。 　　1.2 温度检测传输模块 　　温度检测传输模块由温度检测模块和Zigbee 无线传输模块组成。温度检测模块采用数字化温度传感器DS18B20.其测量范围为-55℃~125℃，在-10℃~85℃范围内，精度为±0.5℃，完全满足本设计的要求。ZigBee 是一种新兴的短距离、低功耗、低成本的双向无线通信技术，非常适合于组建小型无线网络。ZigBee 模块采用支持IEEE802.15.4 协议，技术成熟的CC2430 芯片，其高性能的处理能力和丰富的接口资源给硬件设计工作带来了极大的方便。 　　在温度检测模块中，室内温度检测将多个温度传感器分别放置在室内的不同房间，以检测室内多个位置的温度；室外温度检测将传感器放置在室外，检测室外的温度。暖气温度检测的传感器放置在暖气水管外壁，检测水管中热水的温度。室内、室外以及暖气温度信息通过Zigbee 无线传输给ARM 控制器，ARM控制器经过综合处理分析，再给暖气控制模块最佳的控制量，以实现室内温度的智能控制。 　　1.3 暖气控制模块 　　暖气控制模块采用数字流量阀作为执行部件。数字流量阀是一种控制液体流量的阀门，可控制的流量分辨率高，响应速度快；驱动信号是二进制信号，可以与ARM 控制器直接相连。ARM 控制器根据收到的各监测点温度值以及输入的控制信息，输出相应的二进制信号来控制数字流量阀，从而调节暖气热水的流量，实现室内温度的智能调节。 　　1.4 GPRS 模块 　　GPRS 即通用分组无线服务技术，是一种以GSM为基础的数据传输技术。用户永远在线且按流量、时间计费，通信成本低等优点，使GPRS 技术成为家庭智能控制系统中无线数据传输的最佳选择。GPRS模块主要功能是通过GPRS网络实现ARM控制器与户主手机之间的数据交换。经过性能与成本的综合考虑，系统选用西门子公司的MC55 GPRS 模块。 　　2 自适应模糊控制器设计 　　因为室内温度系统是一个大纯滞后系统，无法建立精确的数学模型，所以本系统采用模糊控制技术对室内温度进行控制，以提高室内温度的控制精度。对于室内温度系统来说，随着室外温度及暖气温度的变化，原来完善的模糊控制规则可能会不适合变化后的新环境，从而导致控制效果不佳。因此，本设计采用了自适应模糊控制系统，以适应不断变化的环境。自适应模糊控制系统结构如图2 所示。   图2 自适应模糊控制系统  

　　0 引 言 　　视频监控技术经历了3 个主要的发展阶段：第1代是以磁带存储为主要特征的本地模拟视频监控系统（VTR 时代）；第2代是以ISDN 网络为基础、并综合应用数字压缩、时隙交换和数字硬盘录像机的数字视频监控系统（DVR时代）；第3代是基于IP网络的视频监控系统。伴随网络技术数字视频技术和图像技术的飞速发展，视频监控正向智能化的方向发展，即智能视频监控。与非智能化得视频监控相比，智能视觉监控能实现主动监控，采用智能算法对监控到的画面进行智能分析，进而进行相应的动作。 　　智能视频监控有基于PC 机的智能视频监控系统和嵌入式的智能视频监控系统。两者相比，嵌入式的智能视频监控系统具有便携、低功耗、应用领域广泛等优势，随着嵌入式智能视频监控系统的大量应用、批量生产，其成本优势也将得到体现。嵌入式智能监控产品已是监控市场发展趋势。 　　本文设计并实现了一种基于达芬奇DM6446平台的嵌入式网络智能视频监控系统，提出了一种新型的嵌入式网络智能视频监控系统构架方案，该方案由视频分析单元、视频服务器、一级客户端、二级客户端组成的，文中系统地分析了各个部分的关键技术并给出了具体的设计、实现方案。多级客户端的结构可以提供对多个嵌入式智能视频监控器的系统管理，并可以实现对多个监控场景的全面、无缝监控。本系统基于davicnTMS320DM6446芯片实现，实验表明该系统安全可靠，可扩充性强，应用灵活。 　　1 系统体系结构 　　如图1所示，整个系统由视频采集、视频服务、智能视频分析、智能客户端、网络存储、电视墙等组成。视频服务器负责整个系统的控制与协调；智能视频分析单元负责实现视频数据的智能分析；智能客户端作为一级客户端主要是实现流媒体的实时播放，与监控管理相关的各种控制操作，与智能视频分析相关的规则设置、分析软件的更新等；网络存储和电视墙作为二级客户端分别用于视频回放，实时视频监视。   图1 系统体系结构 　　2 软硬件实现 　　本系统基于TMS320DM6446的实现。TMS320-DM6446是TI C6000系列中速度达到4 800MIPS的双核处理器，集成了高速C64x + DSP 处理器和ARM926EJ2S处理器。针对DSP核具有高速的数据处理能力和ARM 核优于对外设进行控制的特点，该系统中ARM 主要负责内部数据传输控制、外设控制，即ARM 作为视频服务器，DSP作为智能视频分析单元。 　　本系统的软件分为3个部分：视频服务器部分采用monta vista linux嵌入式操作系统；智能视频分析单元运行汇编语言编写的视频分析算法，无单独操作系统，由视频服务器Linux来调度执行；智能客户端在PC上VC++ 实现，智能客户端和视频服务器间的通信通过Socket实现。 　　3 功能模块实现方案 　　3.1 视频采集 　　系统采用TI公司的视频解码芯片TVP5146实现A/D转换，由DM6446的I2C对其控制，数字信号经过电平转换后送至DM6446的VPFE模块。 　　3.2 视频服务器 　　视频服务器由ARM 子系统、控制子系统、VPSS、视频自动环出、外围设置及控制电路组成，负责系统的控制与协调，视频处理等。 　　视频处理模块VPSS（VPEE和VPBE）包括视频的编解码、视频输入输出、视频放大。DM6446中集成了VPSS.视频信号输入到视频处理前端（VPEE）后直接通过EDMA 方式送至DDR 中指定的空间存储。当VP5146转换完一帧图像，产生EDMA中断信号，并在EDMA 中断服务程序中由DSP子系统完成智能视频分析的任务。视频数字信号经处理后通过视频后端（VPBE）放大经网络传出，或者转换成NTSL/PAL制式的电视信号传输到电视墙。 　　为了保证系统的鲁棒性，本系统设计了视频自动环出功能。在视频服务器或智能视频分析单元出现故障的情况下，视频自动环出能控制视频双通道切换，直接输出前端的复合视频信号。在故障的情况下不影响视频信号的传输，保证信号的连续性，保证系统的鲁棒性。 　　另外视频服务器中还包含网络接口模块、存储模块、电源管理与复位模块、串口模块等。 　　3.3 智能视频分析单元 　　智能视频分析单元负责对视频图像进行编解码、分析，得到对监控场景的理解，智能视频分析系统的性能很大程度上依赖于其中智能视频分析算法的精度和效率，所以算法的合理设计至关重要。目前智能视频分析算法有很多种，但各自有其局限性，为某一应用选择合适的算法，往往从速度、精度还有应用范围等方面做综合权衡。本系统主要针对禁区入侵智能监控的应用，为该应用设计了一套快速实用的智能视频分析算法，其视频分析过程如图2所示。 　 图2 智能视频分析算法流程图。  

　　现在的单片机一般是mcu+有限的固定的模拟或数字外围；FPGA是可编程数字外围电路；PSoC 相当于MCU+可编程模拟外围电路+可编程数字外围电路。 　　PSoC 的最大特点就是集成度高，设计灵活。可以看成是MCU，FPGA/CPLD，ispPAC集合。 　　1.它里面包含MCU（psoc1为m8c，psoc3为51，psoc5为arm Cortex-M3），这是和你讲的那几种是有区别的。它可以很方便的实现系统设计，虽然fpga可以通过设计实现软核，但增加了设计难度，性能也达不到硬核的程度。 　　2.PSoC还包含可编程数字模块（类似FPGA/CPLD），以及可编程模拟模块（类似ispPAC），即具有处理数字和模拟两种信号的能力，此外，psoc具有的a/d，d/a模块解决了两种信号的接口问题。 　　3.PSoC设计很简单，并且可以实现重构。 　　4.psoc除了具备一般单片机的资源外，还有可编程时钟，低电压检测，升压泵，内部精密参考电压等等资源。