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电子和信息技术电子和信息技术 数字秒表电路图 数字秒表电路如图所示。图中的5G5544(IC1)是一块石英钟集成电路,在电路中作为秒信号发生器使用。5G5544从?、?脚输出周期为2S的脉冲,经由VD3、VD4和VT1组成的非逻辑电平转换电路后,可得到秒信号的输出。CD4518(IC2)内部封装有两个相同的十进制计数器,所以可形成二位计数,如果需要更多位的计数,可以进行多级级联。CD4511(IC3、1C4)是BCD-7段译码/驱动集成电路,它将十进制计数器输出的BCD码译成笔画码并驱动LED数码显示器显 数字秒表电路如图...

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电子和信息技术 数字秒表电路图 数字秒表电路如图所示。图中的5G5544(IC1)是一块石英钟集成电路,在电路中作为秒信号发生器使用。5G5544从?、?脚输出周期为2S的脉冲,经由VD3、VD4和VT1组成的非逻辑电平转换电路后,可得到秒信号的输出。CD4518(IC2)内部封装有两个相同的十进制计数器,所以可形成二位计数,如果需要更多位的计数,可以进行多级级联。CD4511(IC3、1C4)是BCD-7段译码/驱动集成电路,它将十进制计数器输出的BCD码译成笔画码并驱动LED数码显示器显 数字秒表电路如图所示。图中的5G5544(IC1)是一块石英钟集成电路,在电路中作为秒信号发生器使用。5G5544从?、?脚输出周期为2S的脉冲,经由VD3、VD4和VT1组成的非逻辑电平转换电路后,可得到秒信号的输出。CD4518(IC2)内部封装有两个相同的十进制计数器,所以可形成二位计数,如果需要更多位的计数,可以进行多级级联。CD4511(IC3、1C4)是BCD-7段译码/驱动集成电路,它将十进制计数器输出的BCD码译成笔画码并驱动LED数码显示器显示所计秒数。随着秒信号的不断加入,共阴极LED数码显示器会不断显示出计数的秒数。 图:数字秒表电路图 S1是清零开关,当按下S1时,CD4518的Cr端便可得到一个正脉冲,使电路清零。 因为5G5544集成电路的工作电压为1.2-2V,所以需经VD1、VD2,降压后向其提供工作电源。 MC1496乘法电路图 如图所示为由MC1496构成的乘法电路。该电路当选取Rx=30kΩ,Ry=62kΩ,I1=0.5mA,K=1/10时,输出电压Vo为Vo=VxVy/10由于输出电流Io通过反相放大器倒相,所以Vx加在X-端,这是因为上式右端选取为正所决定的;如果右边选为负,则输入信号应加在X+端。为了防止寄生振荡,在Vx和Vy的输入端接有10pF和470Ω组成的串联网络。 如图所示为由MC1496构成的乘法电路。该电路当选取Rx=30kΩ,Ry=62kΩ,I1=0.5mA,K=1/10时,输出电压Vo为 Vo=VxVy/10 由于输出电流Io通过反相放大器倒相,所以Vx加在X-端,这是因为上式右端选取为正所决定的;如果右边选为负,则输入信号应加在X+端。为了防止 寄生振荡,在Vx和Vy的输入端接有10pF和470Ω组成的串联网络。 1000米晶体稳频FM立体声发射机 制作一台频率稳定发射距离稍远的调频立体声发射器一直是许多无线电爱好者的心愿,这里介绍一款由闽实科技开发中心生产的采用晶体稳频的调频立体声发射机,该机工作频率相当稳定,音质上乘,非常适合作为家庭无线音响之用。下图为该机的工作原理图,该电路主要由四部份组成:供电电路,立体声编码电路,晶体振荡电路和射频放大电路;U2和发光二极管LED及相关阻容元件构成供电电路,其中U2输出稳定的9V电压,供BA1404和Q1Q2之用,发 制作一台频率稳定发射距离稍远的调频立体声发射器一直是许多无线电爱好者的心愿,这里介绍一款由闽实科技开发中心生产的采用晶体稳频的调频立体声发射机,该机工作频率相当稳定,音质上乘,非常适合作为家庭无线音响之用。 下图为该机的工作原理图,该电路主要由四部份组成:供电电路,立体声编码电路,晶体振荡电路和射频放大电路;U2和发光二极管LED及相关阻容元件构成供电电路,其中U2输出稳定的9V电压,供BA1404和Q1Q2之用,发光二极管在这里除做为电源指示外,还为BA1404提供稳定的2V左右的工作电压。R5为LED的限流电阻。C25,C26,C32,C33,C34为电源滤波电容,R5,R13,R17为电源退耦电阻,可减少各级间因使用同一电源而带来的级间干扰。BA1404及 周边元件构成调频立体声编码电路,这里不使用其内部的高频振荡电路,只将它作为立体声编码器之用。R1,R2,R3,R4和C1-C10构成调频预加重及输入匹配网络,与接收机的去加重网配合可有效地改善频响效果。L,R两路音频信号经预加重网络及输入匹配网络后分别输入BA1404的1和18脚,编码后的音频信号由14脚输出,同时13脚输出19KHZ的导频信号供接收机同步解调出LR信号。Q2及其周围的元件构成晶体振荡电路,其振荡频率由晶振JZ2决定,本图中为13.09MHZ,IC1输出的音频编码信号和导频信号经Q1构成的放大电路放大后送入晶体振荡电路,Q1级可有效地加大调制频偏。通过选择变容二极管和晶振亦可有效地加大调制频偏。Q3,Q4构成射频功率放大电路,Q2Q3还起到倍频和功率放大的作用。通过改变CV1CV2,可将射频频率倍频为91.63MHZ(此处为七倍频),刚好落在调频广播频段。Q4工作在丙类状态,发射效率较高。L8,C40及CV3,C41构成射频滤波及天线耦合电路,通过调节CV3可使高频波有效地传送给天线,减少谐波分量。整机输出功率约为1W,采用室外GP天线发射在开阔地带实测约可发射近一公里。 下图为该机电路板装配图。L1,L2,L6使用色标电感,L6应选择功率不小于1/8W的色标电感,其它电感线圈均使用直径为0.51mm的漆包线在3.3mm的钻头上绕制,圈数为图中所标。Q4亦可选用C2053可使射输出功率更大些。整板工作电流约为200毫安。直流电源应选择输出电流不小于500毫安输入电压为12V的直流适配器。如果工作电源的输出功率不够,极易引入交流声,影响发射机的工作性能。 所有元件焊接完毕检查无误后接上拉杆天线或GP天线,将场强计调谐在91.63MHZ,通电试机,调节CV1,使其LC回路谐振在晶振的N倍频上(此处N=7,即13.090MHZ x 7=91.63MHZ,FM88-108MHZ段内),此时场强仪指示输出最大,接着调节CV2和CV3使输出场强最大即可。该电路的调制频偏相对于普通电台的调制频偏会略小些,表现为接收机输出的声音较小,但已可满足一般正常接收的需要。调整W1可改善调制频偏和立体声分离度及音质。 可编程序控制器电气接线图 可编程序控制器电气接线图1、前言可编程序控制器自60年代柬问世以来的3O多年间,年销售额递增率保持在25,以上,并且朝着高功能、高速度、大容量、网络化方向发展,编程语言也越来越高级。为适应其发展,国际电工委员会IEC多次对可编程序控制器标准进行了修订。国际电工委员会IEC1131可缩程序控制器标准主要对可缩程序控制器的定义、词汇、PLC硬件结构组成、使用环境、电气要求、机械要求、制造公司必需供给的资料、测试及核查方法 可编程序控制器电气接线图 1、前言 可编程序控制器自60年代柬问世以来的3O多年间,年销售额递增率保持在25, 以上,并且朝着高功能、高速度、大容量、网络化方向发展,编程语言也越来越高级。为适应其发展,国际电工委员会IEC多次对可编程序控制器标准进行了修订。国际电工委员会IEC1131可缩程序控制器标准主要对可缩程序控制器的定义、词汇、PLC硬件结构组成、使用环境、电气要求、机械要求、制造公司必需 供给的资料、测试及核查方法、编程语言、用户指南及信息通信等方面作了规定。而对可编程序控制器的电气图形符号没有作出规定。国际电工委员会IEC617《电气简图用图形符号》标准也没有对可编程序控制器的电气图形符号作出具体规定,我国相应国标GBiT4728《电气简图用图形符号》也没有提及。而可编程序控制器的应用系统越来越多 本文讨论如何应用现有国标绘制可编程序控制器的电气图纸 二、可编程序控制器控制系统电气图类型 可编程序控制器控制系统的电气图的类型主要包括概略图、顺序表图、时序图、程序图、电路图、接线图等。概略图表示系统、分系统、装置、部件、设备、软件中各项目之间的主要关系和连接的相对简单的简图。婀序表图表示系统各个单元工作次序或状态的图,各单元的工作或状态按一个方向排列,并在图上成直角绘出过程步骤或时间。顺序表圈在可编程序步进顺序控制中应用最为广泛,如各加工自动线。时序图是按比例绘出时间轴的顺序表图 程序囤是详细表示程序单元、模块及其互连关系的简图。电路图是表示系统、分系统 装置、部件、设备、软件等实际电路的简图,采用按功能排列的图形符号来表示各元件和连接关系。接线图为表示或列出一个装置或设备的连接关系的简图。 三,可编程序控制器控制系统常用电气图的绘制 1(程序圈绘制 根据国际电工委员会IEC1131可缩程序控制器标准规定:可编程序控制器的编程语言可采用文本式语言和图解式语言。文本式语言有指夸清单式、结构正文式、而图解式语言有梯形圄和流程图。对文本式编程语言,各个PLC生产厂家有具体规定 在此不必多说,但图解式语言(则有其自己的特点,在绘制时须引起注意。 (1)梯形图绘制 梯形图是可编程序控制器特有的一种缩程语言,它仍然延用继电器逻辑控制中的继电器符号,如常开接点、常圊接点、线圈等,排列方法也近似于继电器控制电路图 虽然不同的生产厂家,指令助记符不尽相同,但继电器的图形符号是相同的,如常开接点用符号 卜,常闭接点用符号, 线圈用符号—0一(可编程序控制器中的 继电器”是编程用的形象化术语,它用存储器内相应位的状态表示,并不是实际存在的电气元件(国标中不存在此类图形符号,如采用PROTEL98绘制梯形图,PROTEL元件库中也不存在此类符号(必须另外单独建库另外,对复杂的算术运算,计时计数(PID 调节器等功能(一般用方框图表示,注上不同符号,留有输人输出参数口。图1为一个含有计时计数等功能的三菱Fl系列梯形图。 (2)流程图绘制 PLC控制流程图普遍采用逻辑图 逻辑图即逻辑功能图,是主要使用二进制逻辑元件符号的功能图。用逻辑图编程,逻辑关系非常明了 它主要用于大中型PLC中(如西门子s5系列PLC中,采用了这种编程语言 逻辑图虽然表示的是程序中各量之间的逻辑关系,是软件实现方法,并不存在实际的二连制逻辑元件,但在进行逻辑图设计时,我们选用国标GB/T4728 12 1996 《电气简图用图形符号 二进制符号》中的逻辑符号,如附表所示: 采用PROTEL98绘制逻辑图,如果电路图元件库采用的是国标符号,则可直接调用库中的符号,如果与国标不符,则须根据国家标准另外建库。此外绘制逻辑图 时,必须符台国家标准GB,T6988- 1997《电气技术用文件的编制》 图2为西门子s5系列PLC的逻辑图。 2(电路图绘制 可编程序控制器控制系统电路图通常包括输入输出部分及PLC本身。输,部分通常指各类按钮或开关及被控对象上的各种开关信息,如限位开关、光电管信号。输出部分则是包括各种电磁阆线圈、接通电动机的各种接触器、信号指示灯等执行电器 对于上述电器元件,国家标准规定了它们的图形符号,绘铷电路时必须选用国标符号。而可编程序控铷器的图形符号国家标准没有规定。所以我们在绘铷电路图时须根据图形符号的设计规则设计可编程序控铷器的图形符号。电气图形符号的设计原则为:? 图形符号的内容为功能、特定的信息。? 图形符号的构形应简单、易理解、易复铷、易与含义相联系,便于记忆。? 图形符号的含义应能通过前后内容正常识别,如果不能,应提供附加信息。@ 图形符号线宽与模数比为1:10,不同线宽时, 两种线宽比应为1:2。图线的端子应放在网络的罔点。? 平行线最小间距至少应为最宽线宽的2倍。平行线间写文字,则线间距离至少应为2m。? 文字说明:字体按国标B型直体。文字书写方向为水平和竖直方向书写。文字作为图形符号一部分时,则文字优先放上边或中间。输入输出的文字放在输入输出的地位。文字与符号的距离不少于最粗线线宽的两倍 ? 图形符号尺寸无特别要求。 根据上述设计规则及PLC的输,输出端子分布情况,把PLC符号的外形设计成长方形,输入端子放在上部,输出端子放在下部,并在相应位置标上输,输出端子的文字编号。考虑弼不同生产厂家PLC的输入输出编号不一样,所以上述设计符号不能作为PLC 的通用符号,不同生产厂家的PLC应根据上述原则独立设计图形符号, 图3为三菱Fl一40MR可编程序控制器控铷系统电路图。 3(接线圈绘制 ,T6988(3— 1997 《电气技术用文件的编铷接线图和接线表》规国家标准GB 定接线图中元件应用简单的轮廓如正方形、矩形或圆形来表示,或用简化图形表示, 也可采用GB4728中规定的图形符号,端子应表示清楚,但端子符号无需示出。为此我们在绘制PLC控制系统接线图时,PLC元件的表示直接采用电路图中的图形符号,其他绘制规则同一般的电气控铷系统。另外值得注意的是:当可编程序控制器所用的模块或单元较多时,必须考虑它们的实际放置位置。各单元之间可采用横向放置或垂直放置,单元横向放置时,CPU单元与I/O单元间不要有线槽或配电线通过。 远程测温电路图远程测温电路 远程测量温度时,传输线上存在着较高的共模电压,须用光耦合器(以下简称光耦)对输出端进 行隔离。三种光耦隔离电路分别如图1(a)、(b)、(c)所示。 (a)图为普通光耦隔离电路。TMP03能够承受5 mA以下的灌电流,可直接与光耦中LED发光二极管的阴极连通。此时上拉电阻 R1还起到限流作用,防止LED过流损坏。取 R1=620欧姆,当DOUT端呈低电平时,灌电流小于1 mA,LED上的正向压降仅为1 V左右。需要注意的是,光 远程测温电路 远程测量温度时,传输线上存在着较高的共模电压,须用光耦合器(以下简称光耦)对输出端进 行隔离。三种光耦隔离电路分别如图1(a)、(b)、(c)所示。 (a)图为普通光耦隔离电路。TMP03能够承受5 mA以下的灌电流,可直接与光耦中LED发光二极管的阴极连通。此时上拉电阻 R1还起到限流作用,防止LED过流损坏。取 R1=620欧姆,当DOUT端呈低电平时,灌电流小于1 mA,LED上的正向压降仅为1 V左右。需要注意的是,光耦合器的开启和关闭时间必须完全相同,否则会导致被传输的数据 发生错误。某些达林顿型光耦合器(例如4N32)的开启时间远大于关闭时间,不能在此使用。 (b)图中增加了1只2N2907型PNP管,目的是给LED提供较大的工作电流。 (c)图中采用施密特整形输出的光耦合器,能降低传输噪声。 进行远程测温时,TMP03/04远优于模拟输出式温度传感器。这是因为它输出的是数字信号,比模 拟信号的抗干扰能力强。远程传输信号时不得影响t 1/t2的比率,必要时还可加1片ADM485型RS-485 差分线驱动器,电路如 图 2 所示。该电路能准确传输1200 m远的温度信号。ADM485中的发射器和接收器所造成的滞后时间误差仅为5 ns,不会影响t1、t2 值。在RS-485总线上可以接32片ADM485。 用NE555制作的恒温控制电路 相关元件PDF下载:NE555本恒温控制器具有用途广泛、精度较高、造价低廉、装调容易等特点。工作原理恒温控制器由热敏电阻Rt1、Rt2、NE555时基电路、温度范围调整电阻RP1、RP2及控制执行机构组成,电路如图1所示(点此下载原理图)。Rt1、RP1为上限温度检测电阻,Rt2、RP2为下限温度检测电阻。当温度下降时,?脚电位低于1/3Vcc时,?脚输出高电平,J吸合,LED2点亮,开始加热。当温度升高而使IC?脚电位高于2/3Vcc时,?脚输出低电平 相关元件PDF下载: NE555 本恒温控制器具有用途广泛、精度较高、造价低廉、装调容易等特点。 工作原理 恒温控制器由热敏电阻Rt1、Rt2、NE555时基电路、温度范围调整电阻RP1、RP2及控制执行机构组成,电路如图1所示(点此下载原理图)。Rt1、RP1为上限温度检测电阻,Rt2、RP2为下限温度检测电阻。当温度下降时,?脚电位低于1/3Vcc时,?脚输出高电平,J吸合,LED2点亮,开始加热。当温度升高而使IC?脚电位高于2/3Vcc时,?脚输出低电平,J释放,断开受控“电热器”的电源,停止加热。 元器件选择与制作 元器件清单见下表。 编 号名 称型 号数 量Rt1、Rt2热敏电阻6.8K 负温度系数2RP1、RP2微调电阻15K2R3、R4电阻470Ω2C涤纶电容0.011LED发光二极管绿、红各1个 2IC时基集成电路NE5551J电磁继电器电压6V 电流参考电热器1 调整时,首选应调整上限温度,把Rt1置于所要求的上限温度环境中(用温度计监测),过一分钟后(Rt1与环境达到热平衡),调RP1起到LED1刚好发光为止,反复多调几次,可先将?脚与地短接一下,使?脚输出高电平(LED1亮),这样便于观察翻转状态。然后调整下限温度,过程同上,调整RP2使红LED2亮,也要反复调整几次,可先将?脚与电源Vcc短接一下,以使?脚输出 低电平,观察电路翻转状态。 电路最好用小型稳压电源供电 该电路稍加修改,可作为超(高、低)温报警器。 用NE555制作的超声波撵狗器 据说许多动物在听觉方面特别发达,能够听到人类所不能听到的较高频率的声音。许多商业化的害虫驱赶器就是根据这个原理制造的,通常它们的频率范围在30到50kHz之间。本设计的原理也是如此,但又有所不同。这是一个功率强大 超声波发生器,可以用来驱赶狗。用它,你可以让你的爱犬在午夜安静下的音频/ 来,不再乱叫或者降服别人的恶犬(大概盗贼会很喜欢这个东西的)。据我所知,狗类和其它一些类似大小的哺乳动物与昆虫表现的很不一样 据说许多动物在听觉方面特别发达,能够听到人类所不能听到的较高频率的声音。许多商业化的害虫驱赶器就是根据这个原理制造的,通常它们的频率范围在30到50kHz之间。 本设计的原理也是如此,但又有所不同。这是一个功率强大的音频/超声波发生器,可以用来驱赶狗。用它,你可以让你的爱犬在午夜安静下来,不再乱叫或者降服别人的恶犬(大概盗贼会很喜欢这个东西的)。 据我所知,狗类和其它一些类似大小的哺乳动物与昆虫表现的很不一样。狗类之间应答的声音在15到25kHz之间,老一些的狗发出的声音的频率会更高一些。这意味着普通的超声波昆虫驱赶器发出的声音,狗是听不到的。 因此,我决定重新设计一个电路(当然,是基于最常用的555),使用了可变电阻来改变频率并且使用了能发出相对足够大的声响,,82dB的压电蜂鸣片。 电路非常小,可以在半小时内装配起来。大部分元件的参数值并不要求很精确,但你要知道这些值可能会使产生的频率发生改变。对可变电阻的调整:较大的电阻使得频率变低。由于不同的狗会对不同的频率产生反应,你可能需要对电路进行不断的实验调整。 电路非常简单,对你来说可能是小事一桩。10nF(0.01uF)的电容非常关键,它决定了频率,大多数的瓷片电容工作起来很不稳定,误差大都在20%左右,很不好用,所以最好采用性能稳定的聚丙希电容。较大的电容值意味着较低的频率。 调整过程中,一个示波器是很必要的。由于我没有示波器,所以我使用了Winscope。尽管它的测量范围限于22kHz,但刚刚能够看到电路是如何工作的。测试一下电路在不同的频率下是否都能工作。4k7的可变电阻与10nF的电容产生的频率为11K到22kHz,这样刚刚好。 这个电路不需要蚀刻电路板,实验板就行了。如果需要,你可以把电路安装到一个小的塑料盒里,你也可添加一个发光管作指示灯。电路的耗电量非常少,一节9v电池能工作很长时间。 进一步的实验:我使用了这个电路的带放大的版本来发出更大的声音。更远的尝试还未成功,主要因为555的高频特性变差。大概我必需使用倍频电路,我不知道我的想法是不是有点不对头。电路的另一个用途是“一个简单的防止狗乱叫的装置”,给这个电路加一个声音触发开关,设置为:只要你的狗在黑夜里乱叫就发出超声波的嗡嗡声。这样经过一段时间的训练,你的狗就不会在夜晚乱叫了。 德律风长途节制家用电器装配的建造 一、工作原收成电路见附图)1.上电复位:AT89C51完查对各中止赋初值、体式技俩字、暗码初始化、振铃计数初值等工作。2.振铃检测:当德律风来电时,振铃旗子暗记经由过程电阻、电容,使光耦EL817导通工作,将交流的?否铃旗子暗记转换成方波旗子暗记,该方波旗子暗记接入AT89C51的外中止INT1口。当振铃达到五次时,转入模拟摘机法度。3.模拟摘机:AT89C51将P0.7口置低电平,使三极管Q2导通,Q3也导通,继电器K9工作,使德律风接口1 一、工作原收成电路见附图) 1.上电复位:AT89C51完查对各中止赋初值、体式技俩字、暗码初始化、振铃计数初值等工作。 2.振铃检测:当德律风来电时,振铃旗子暗记经由过程电阻、电容,使光耦EL817导通工作,将交流的?否铃旗子暗记转换成方波旗子暗记,该方波旗子暗记接入AT89C51的外中止INT1口。当振铃达到五次时,转入模拟摘机法度。 3.模拟摘机:AT89C51将P0.7口置低电平,使三极管Q2导通,Q3也导通,继电器K9工作,使德律风接口1与2经由过程一只250Ω的电阻导通。法度转入提醒音、暗码检测。 4.提醒音:AT89C51的P0.6口发出二种不合频率的方波,使三极管Q1时断时通,再经由过程电容C12将该方波旗子暗记耦合到德律风线上,用户就可以经由过程听筒接听到提醒音了。 5.暗码检测:用户输入的暗码(双音多频旗子暗记)被双音多频解码器CM8870转化成AT89C51可以或许识其余“8421”码。AT89C51读入该“8421”码并与设定的暗码相对照,假如二者不沟通就发出不沟通的提醒音,假如暗码精确则法度转入节制部分。 6.开关节制:AT89C51读入用户输入的敕令(二位,本法度“8,X”(X=0,8)透露暗示接通家用电器X号接口,“2,X”透露暗示断开X号家用电寡居口),经由对照,执行不合的操作,来实现家用电器的开,关、萌芽等功能。如输入“83”,AT89C51将P1.3口置1,经由过程ULN2003反向驱动后,接通继电器3,使家用电器3通电工作。 7.其他节制敕令:“9,X”透露暗示萌芽家用电器X的状况,“99”透露暗示编削暗码,“55”透露暗示对家用电器1号家用电寡居口准时,“0#”透露暗示挂机。 以上功能都已在黉舍卧室测试成功,用手机拨打亦成功~ 二、建造调试 本装配电猿剐12V和15V两种,用三端稳压7805将12V转换成5V。12V稳压电源则直接采办。 振铃检测、模拟摘机:电容C10应足够除夜,才能包管交流畅路韶光耦工作。将德律风线接入程控德律风交流机,拨打该德律风,将光耦的?、?脚接入示波器的“一”和“,”,本实施所得方波旗子暗记为50Hz。属意:德律风线接口有正、负之分。如接反则无法完成摘机。用万用表检测P0.7电平的改变,假如振铃五次P0.7变低但无法摘机(LED2不亮),则搜检Q2、Q3是否无缺,管脚接入是否精确。 提醒音:必需接入R10,不然因电容对振铃旗子暗记影响很除夜,无法完成振铃检测。C12电容1μF必需正确,不然发音不清晰。 其他电路都很简单,按照电路图邻接且芯片正常,便不会泛起错误(本实施继电器没有与电器插座邻接,实际哄骗时应该邻接)。 三、操作敕令申明 1.9X:透露暗示萌芽家用电器X的当前工作状况。输入萌芽敕令后若听到两声提醒音,透露暗示所萌芽的家用电器开关处于打开状况;假如听到四声提醒音,则透露暗示所萌芽的家用电器开关处于封闭状况。 2.99:透露暗示编削暗码。输入99后听到两声提醒音。提醒输入新的四位暗码。输入四位暗码后发出两声提醒音,提醒再次输入暗码。假如两次输入暗码精确,则发出两声提醒音,提醒成功编削暗码;假如是四声则注解输入错误,提醒再次输入,直到两次输入沟通。 3.55:透露暗示对家用电器1接口进行准时。输入55之后发出两声提醒音。提醒输入所要准时的时辰的两位数。单位是分钟,并且只能是00,60,输入完毕发出两声提醒音,提醒家用电器1最先工作并最先计时,计不时辰一到将封闭家用电器1。 四、软件设计 主法度完成初始化,由外部中止INT1完成振铃检测,准时器TD完成15秒无操作主动挂机,准时器1完成1号家用电器的准时,还包孕节制子法度、挂机子法度等。 电子灭蚊蝇窗纱 本例介绍的电子灭蚊蝇窗纱 (简称电子窗纱),具有间歇放电和人体感应检测功能。平时该电子窗纱工作 (输出高压)1-25,停止放电时间为1-1Omin(可调);在有人靠近电子窗纱时,该电子窗纱的工作电源立即自动切断,人离开后电子窗纱工作电源又自动接通。 电路工作原理 该电子灭蚊蝇窗纱电路由热释电红外传感器 (PIR)、控制器、受控电源电路、延时开关、无稳态振荡器和高压发生器组成,如图3-193所示。 控制器电路由集成电路 本例介绍的电子灭蚊蝇窗纱 (简称电子窗纱),具有间歇放电和人体感应检测功能。平时该电子窗纱工作 (输出高压)1-25,停止放电时间为1-1Omin(可调);在有人靠近电子窗纱时,该电子窗纱的工作电源立即自动切断,人离开后电子窗纱工作电源又自动接通。 电路工作原理 该电子灭蚊蝇窗纱电路由热释电红外传感器 (PIR)、控制器、受控电源电路、延时开关、无稳态振荡器和高压发生器组成,如图3-193所示。 控制器电路由集成电路ICl(WH9511)、继电器K、电阻器Rl-R4、电位器RPl和电容器Cl-C6组成。 TWH9511是热释电红外传感器专用控制集成电路,其内部包含输入放大器、比较器、锁存器、控制器、整流器、9V稳压器、4V稳压器等电路,如图3-194所示。 受控电源电路由电源变压器Tl、整流桥堆UR、滤波电容器C8、C9、三端稳压集成电路IC2、电阻器R5和电源指示发光二极管VL组成。 延时开关和无稳态振荡器电路由双时基集成电路lC3和外围元器件组成。 高压发生器电路由晶体管V、升压变压器仪、电阻器R7、电容器CI4、Cl5和高压放电电极组成。 交流220V电压经R4、C7限流降压后从IC1的7脚和8脚输入,经ICl内电路整流、稳压后产生ICl所需的工作电源。 平时,ICl的9脚、10脚无电压输出,继电器K不吸合,其常闭触头将电 源变压器TI的一次回路接通,交流220V电压经Tl降压、UR整流、C8滤波及IC2稳压后,产生+l2V电压供给IC3,使延时开关和无稳态振荡器工作。延时开关控制无稳态振荡器,使其工作在间歇振荡状态 (振荡1-25,停振1-1Omin)。 在无稳态振荡器振荡时,IC3的5脚为高压发生器提供工作电源,9脚输出频率为2OkHz的振荡脉冲信号。此信号经晶体管V放大及「升压后,在放电电极 (纱网)上产生约4kV的高频脉冲电压,将蚊蝇击毙;在无稳态振荡器停振时,IC3的5脚输出低电平,高压发生器不工作,放电电极上无电压。 若人体靠近电子窗纱时,热释电红外传感器将人体散发的红外信号接收下来并转换成电信号,送至ICl进行选频放大、电压比较及计数、延时、控制等处理后,产生驱动电压使K吸合,K的常闭触头将电源变压器Tl的输人电压切断,以防止人体受到电子窗纱放电电极上高压的电击。 在电子窗纱正常工作时,电源指示灯VL点亮;当人体接近电子窗纱时,VL熄灭。 调整RPl的阻值,可以改变热释电红外传感器控制电路的灵敏度。 调整RP2的阻值,可以改变延时开关的延时时间,从而政变无稳态振荡器的停止时间。 元器件选择 Rl-R3和胚-RIO选用1/4W碳膜电阻器或金属膜电阻器;R4选用lW金属膜电阻器。 RPl和RP2均选用有机实心可变电阻器。 Cl-C4、C6、C9、Cll、Cl2均选用独石电容器或涤纶电容器;C5和ClO均选用耐压值为16V的铝电解电容器;C7选用耐压值为400V的CBB电容器或涤纶电容器;C8选用耐压值为25V的铝电解电容器;C13-C16均选用耐压值为630V的高频瓷介电容器。 VDl和VD2均选用1N4148型硅开关一极 管。 VL选用φ5mm的普通发光一极管。 V选用2SC2261或2N5631、3DA8F型硅NPN晶体 管。 ICl选用TWH951l或TWH9512型热释电红外传感器控制专用集成电路;IC2选用LM7812型三端集成稳压器;IC3选用NE556或A556型双时基集成电路。 热释电红外传感器选用SD02或P228型,配合用CE-024或QlA型菲涅尔透镜。 K选用9V直流继电器。 Tl选用3-5W、二次电压为l5V的电源变压器;T2使用电警具用脉冲变压器或用ElO型磁心绕制。次绕组用φ0.49mm的漆包线绕30匝,一次绕组用φ0.12mm的漆包线绕2000匝。 放电电极用们mm的金属丝和非金属丝 (绝缘丝)制成,如图3-195所示。 30MHz到1.4GHz的的I / Q解调器 凌力尔特的LTC5584,超宽带宽直接转换I / Q解调31dBm时的IIP3,70dBm的IIP2宣布与出色的线性。该设备提供最佳的解调带宽超过530MHz,支持的最新一代的LTE多模LTE的先进接收器,以及数字预失真(DPD)接收机。在I / Q解调器工作在很宽的频率范围从30MHz到1.4GHz,涵盖了广泛的VHF和UHF无线电和450MHz/700MHz的LTE频段。独特的LTC5584有两个内置的校准功能。一个是先进的电路,使系统设计师能够优化接收机的IIP2性能,从名义70dBm提 凌力尔特的LTC5584,超宽带宽直接转换I / Q解调31dBm时的IIP3,70dBm的IIP2宣布与出色的线性。该设备提供最佳的解调带宽超过530MHz,支持的最新一代的LTE多模LTE的先进接收器,以及数字预失真(DPD)接收机。在I / Q解调器工作在很宽的频率范围从30MHz到1.4GHz,涵盖了广泛的VHF和UHF无线电和450MHz/700MHz的LTE频段。独特的LTC5584有两个内置的校准功能。一个是先进的电路,使系统设计师能够优化接收机的IIP2性能,从名义70dBm提高到前所未有的80dBm或更高。另一种是芯片上的电路,空出的I和Q输出直流偏移电压。这些功能结合了9.9分贝噪声系数,提高接收机的动态范围性能。此外,该器件需要付出的12.6dBm P1dB时,连同其下为0dBm带内阻塞13.6分贝噪声系数,确保在干扰存在强大的接收机性能。 为了提高其使用的灵活性,在低IF接收器应用,LTC5584展品非常低的I / Q幅度和相位失配。振幅失配是典型0.02分贝的,而通常是0.25度,在450MHz指定相位误差。这种组合产生52分贝形象拒绝接收。 LTC5584凭借其广泛的带宽能力,是理想的多模LTE和CDMA DPD的接收机以及其他宽带接收机应用。特别适合于DPD,这些新一代基站推超过300MHz的解调带宽。LTC5584超过这些带宽要求,同时提供优于+ /的-0.5dB转换增益平坦度。除了 ??无线基础设施应用,LTC5584是军事接收器,宽带通信,点至点微波数据链路,形象,拒绝接收和远距离RFID阅读器的理想选择。 提供24引线4mm x 4mm的QFN封装的LTC5584 。设备的被指定为案件的工作温度从-40?C至105?C。LTC5584由单一5V电源供电,绘制一个总电源电流为200mA。该设备提供了一个数字输入启用或禁用的芯片。IC的投篮被禁用时,漏电流典型值为11μA。解调器的快速转换时间为200ns,关断时间为800ns,使其能够在突发模式接收机。 性能概要:LTC5584 , 30MHz的工作频率 - 1.4GHz的 , 输入IP3(450MHz的)31dBm时 , 输入IP2(未经调整)70dBm , 输入IP2(调整)> 80dBm , 转换增益5.4分贝 , 噪声系数(NF)9.9分贝 , I / Q幅度不匹配0.02分贝 , 的I / Q相失配0.25? K10的NVIDIA Tesla的GPU加速信号处理 “特斯拉的K10简直是惊人的,”圣保罗索萨说,在巴西石油物探技术集团开发的RTM。“我的地震应用的K10快1.8倍,与Tesla M2090 GPU在相同功率包络相比。这种转换技术,将大大加快,我们有能力找到并安全达成新的石油和天然气储量,为我们的计算能力的90,来自GPU的小号。“ GPU技术大会- NVIDIA公司今天宣布的NVIDIA?特斯拉?K10的可用性的GPU加速器,旨在解决两个高性能计算中最困难的挑战(HPC)市场:石油和天然气勘探的地震数据处理,信号和图像处理在国防工业。 特斯拉的K10是新的NVIDIA开普勒?计算架构,最快,最有效的,最高性能的计算架构有史以来建造的基础上。 开普勒架构使两个高性能特斯拉的K10 GPU小号被放置在一个单一的加速器板。特斯拉的K10 带宽每秒320千兆性能,是世界上最高的吞提供总额4.58万亿次浮点运算,单精度浮点和内存 吐量的GPU加速器。 特斯拉的K10 GPU介绍GPU技术大会(GTC),作为一个从公布的一系列NVIDIA的一部分,所有这些都可以在访问GTC的网上新闻发布室。 地震资料处理-石油和天然气 地震资料处理采用大型数据中心,通过PB的有关地球表层面积,从反映地震波产生紧缩。地球物理学家 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 产生的二维和三维图像,发现石油和天然气储量,并确定最佳和最安全的地方钻。 NVIDIA公司 的GPU更能改善,使使用更详细的计算密集型的地震数据处理软件,如逆时偏移,全波形反演和基尔霍夫时间/深度偏移算法的地震数据处理的准确性。 地震数据处理公司领导-包括斯伦贝谢,CGGV eritas和TGS -石油和天然气公司-雪佛龙公司,石油公司,道达尔,埃尼公司,雷普索尔公司和沙特阿美如-使用的GPU到大幅增加他们的成功率,在新的识别储备。通过在一个更合理和及时的方式产生更高质量的图像,GPU我们给这些企业更大程度的钻井决策的准确性和信心。 “特斯拉的K10简直是惊人的,”圣保罗索萨说,在巴西石油物探技术集团开发的RTM。“我的地震应用的K10快1.8倍,与Tesla M2090 GPU在相同功率包络相比。这种转换技术,将大大加快,我们有能力找到并安全达成新的石油和天然气储量,为我们的计算能力的90,来自GPU的小号。“ 信号和图像处理-国防 NVIDIA特斯拉K10的GPU可以帮助机构增加国家安全,提高产品质量,加快交付的,可操作的视频分析和图像取证安全和执法官员。的GPU的速度高 ??达100X分析视频成千上万饲料安全摄像机和无人驾驶飞机所产生的过程,使分析师更好地查明事件和个人的利益。 “安全摄像机和视频数据的大量无人机小号提出了一份新的“大数据”的问题,国防工业,说:“导演的ISR技术在BAE系统摩斯特罗斯Antoniades 。“我们现在有广泛的访问强大的,高品质的视频,但往往我们不能分析它快速足够产生可操作的情报。GPU的小号都被用来加速几乎每一个方面的视频分析,视频稳定,以正射,使我们能够提供真实,有价值的数据,比以往任何时候都更快的领域。“ PowIRaudio集成电源模块 单通道IR4301M和IR4302M双通道建设中的各种通道配置的立体声放大器和多通道设计的灵活性和便利性,而器件的5?6毫米,7?7毫米PQFN封装加强利用规模较小的利益D类拓扑结构。 其他常见的家庭的主要特点包括过流保护,热关断,内部/外部关机和浮动的差分输入。IR4302M还提供剪辑检测。 国际整流器公司今天推出了高性能的家庭影院系统和汽车音响放大器的集成功率模块PowIraudio?系列。新器件集成在一个单一封装提供一种高效,紧凑的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,减少了元件数量,缩小一个PWM控制器和两个数字音频功率MOSFET的小号高达70,的PCB尺寸和简化D类放大器设计。 相结合的一种先进的音频控制器IC MOSFET的小号全面优化音频性能结果在提高效率,总谐波失真和EMI,让IR43xxM家庭在很宽的电源电压范围操作,无需机械散热器上单个或分割电源。高额定电压和抗干扰能力,确保在各种环境条件下的可靠运行。 “IR现有的D类解决方案已被证明提供相同的AB类放大器的音频性能,同时提供更高的效率和规模较小的额外好处,说:”君本田,音频系统的工程,IR的节能产品事业部总监。“我们新的PowIRaudio模块集成的高层次,使客户能够快速,轻松地设计自己的高性能D类音频系统” 单通道IR4301M和IR4302M双通道建设中的各种通道配置的立体声放大器和多通道设计的灵活性和便利性,而器件的5×6毫米,7×7毫米PQFN封装加强利用规模较小的利益D类拓扑结构。 其他常见的家庭的主要特点包括过流保护,热关断,内部/外部关机和浮动的差分输入。IR4302M还提供剪辑检测。 广泛的参考设计,可进一步简化系统使用这些设备的设计。 如何把示波器上的FFT 做成极致 有了数字示波器,我们对波形的处理就不在单纯了,不再只是停留在看看波形形状,不再满足只是测量几个参数了 一,有了数字示波器,我们对波形的处理就不在单纯了,不再只是停留在看看波形形状,不再满足只是测量几个参数了。 我们总想着对采下来的数据做更多的处理,示波器更准确的理解,它更像一个波形分析仪正是工程师的不满足,才有我们不断追求推动极限的动力,因为我们经常低估我们的潜力,极限到底在哪? 到底是谁最先把FFT(快速傅里叶变换)用在数字示波器里边呢,说法很多。好像突然间,大家在示波器上都发现有FFT 功能了,而且都是标准配置,虽然都有这个功能,但是做成的结果千差万别,速度和指标也都各不相同,任何事情开始阶段都相同,都先追求有,再谈差异化。况且示波器本身是个定性的工具,谁又在乎示波器在频域上的指标精度呢,除了我们可爱的研发工程师。情况在变化,很多时候用户希望通过一个仪器来解决所有问题,因为说实话,很多工程师没有条件在桌上摆上电位计,频谱仪,示波器,矢网。多数情况,示波器把采集下来的时域数据样本,进行软件fft 运算,变成频域的样本,再通过数据重组,把频域的样本显示出来。 R&S漫谈ENOB 的系统表现 ENOB 的概念很多人其实早知道,effective number of bits,即等效位数,业内也是这几年才真正拿出来说事,因为涉及示波器的整体系统性能,加上国内对于这个指标的标定进展也比较慢,方法也还比较复杂,示波器厂商干脆就省事,反正这个指标也不是硬性规定,厂家基本上也不标注,只在一些讲座会的场合弄几张自己画出来的对比图,告诉说我们的ENOB 很好。 ENOB 的概念很多人其实早知道,effective number of bits,即等效位数,业内也是这几年才真正拿出来说事,因为涉及示波器的整体系统性能,加上国内对于这个指标的标定进展也比较慢,方法也还比较复杂,示波器厂商干脆就省事,反正这个指标也不是硬性规定,厂家基本上也不标注,只在一些讲座会的场合弄几张自己画出来的对比图,告诉说我们的ENOB 很好。其实说这话两种可能性,一种是随口说,很难举证(计量都难),第二种反正客户也不深究,你只需记得我们的ENOB 不比别人差就行了。这里边透着不严谨的科学态度,忽悠的成分多。 好的ENOB 对于测试小信号,尤其是高速数字接口,或者频域信号分析,直接影响动态范围,可见ENOB 是很重要的一个系统指标。我们的所有资料都严谨的标注,2GHz 以内ENOB 都在7.2bit 以上,行业的平均水平也就是6.3 个比 特,好一点也超不过6.8 比特。先看看ENOB 的大小跟什么有关系吧,因为通常意义大家设计ADC 的时候都满怀信心奔着8bit 去,别忘了,实际工作时候,偏置误差,非线性误差,增益误差,随机噪声,甚至还有ADC 交织引起的噪声。 芯片业高层:前进到7nm节点没有问题 GlobalFoundries公司正在仔细考虑其20nm节点的低功耗和高性能等不同制程技术,而在此同时,多家晶片业高层也齐聚一堂,共同探讨即将在2014年来临的3D IC,以及进一步往7nm节点发展的途径。 GlobalFoundries公司正在仔细考虑其20nm节点的低功耗和高性能等不同制程技术,而在此同时,多家晶片业高层也齐聚一堂,共同探讨即将在2014年来临的3D IC,以及进一步往7nm节点发展的途径。 IBM的专家指出,下一代的20nm节点可支援最佳化的低功耗和高性能制程技术。而GlobalFoundries将在今年八月决定,是否提供这些不同的制程选项。 这些仅仅是今年度GSA Silicon Summit 上讨论的两个焦点。与会的晶片业高层还讨论了预计在2014年到来,但仍面临诸多挑战的3D IC ,以及脚步缓慢但仍然预见可朝7nm 迈进的CMOS 微缩技术。 “台积电最近表示其20nm 节点在制程最佳化方面并没有显著差异,但我并不这么认为,” IBM 院士暨微电子部门首席技术专家Subramanian Iyer说。“我相信,在相同的节点上??,你可以拥有两种不同的制程,”他在主题演讲中表示。 事实上, GlobalFoundries 正在考虑是否是在为20nm 提供高性能和低功耗制程。 “我们仍在与主要客户讨论该做些什么,针对性能和功耗方面,可能要做出更多取舍,” GlobalFoundries 先进技术架构主管Subramani Kengeri表示。 他指出, 20nm 的变化空间可能相对更加狭小,而且从经济面来看也未必可行。IBM的Iyer则认为,台积电决定仅提供一种20nm制程,其经济面的考量可能多于技术面。 接下来,采用FinFET的14nm制程,则将为晶片产业开创更大的机会,如提供0.9V的高性能版本,以及0.6V的低功耗变种制程等。此外,与传统转移到一个新制程节点相较,14nm节点可提供的利益也预估将高出两倍之多。 从历史角度来看,要为每一个节点提供不同制程变化,都会需要在基础制程上添加独特且复杂的特性,IBM的Iyer说。他指出,过去,我们在每一代制程节点都拥有不同功能的制程,现在不大可能骤然让它们完全消失。 20nm仍有变化空间??,Subramanian Iyer说 2014年,迎接3D IC到来 此外,晶片业高层也探讨了几种可望在2014年量产,采用矽穿孔(TSV)的3D IC。 思科系统(Cisco Systems)封装专家暨技术品质部副总裁Mark Brillhart表示,3D IC将改变游戏规则。他认为3D IC将有几种不同的形式,而且很快就会步入大量应用。 “自1996年的覆晶封装技术热潮以来,我从未想像过封装技术能再次令人感到振奋,”Brillhart说。 高通(Qualcomm)“非常高兴”能在实验室中采用Xilinx的2.5D FPGA来开发原型,高通工程部副总裁Nick Yu表示。他预计,运用TSV来链接Wide I/O的高阶智慧手机用行动应用处理器最快今年或明年便可问世。 “我们会在许多不同领域看到这些强大的3D技术,”IBM的Iyer表示,他们已经制造出了数款使用TSV堆叠处理器和DRAM的原型产品。 目前的CPU有8,12个核心,未来还将朝采用3D IC技术,堆叠24个核心与DRAM还有散热片的方向发展。IBM也对于‘在矽中介层上建构系统’(system on an interposer)的2.5D模组深感兴趣,在这些模组中,记忆体晶片在矽基板上围绕着处理器而建置,并使用去耦电容来改善功率调节性能。 “这个领域不断出现更多的创新,它们将带来更显著的差异化,但共同点在于它们都将提供适合行动应用的优势,”他补充说。 但3D晶片仍有许多待解的难题。工程师仍不知如何解决3D IC产生的热问题,他们需要新的测试策略和制造工具,他们也正在推动各领域的设计师们形成新的供应链,就各种技术和商业问题展开深入合作及探索。 新一代数字电源控制器为隔离式设计带来高灵活性与性能 德州仪器(TI)日前推出业界首款针对AC/DC及隔离式DC/DC电源应用优化的高集成度且可配置数字电源管理控制器(UCD3138)。 德州仪器(TI)日前推出业界首款针对AC/DC及隔离式DC/DC电源应用优化的高集成度且可配置数字电源管理控制器(UCD3138)。 TI高性能隔离式电源产品线经理BrianMcCarthy介绍说,新一代数字电源控制器可在多个平台上重复使用硬件设计,能够针对每个应用优化性能与控制,结合32位微处理器、高速高精度数据转换器、多个可编程硬件控制环路、模拟外设以及各种通信引擎,可为隔离式设计带来业界最高灵活性与性能。TI相信,UCD3138这个系列将会彻底改变隔离式电源的设计方法。 在UCD3138优化型电源架构中,采用了将环路控制/轻负载管理与监控以及通信分离的特定硬件架构,通过监控与通信的可编程性,实现GUI可配置控制,针对监控与系统管理的32位微控制器可在降低成本与功耗的同时简化开发。 TI电源管理产品业务发展经理程文涛表示,目前一些竞争对手的电源数字控制器产品都是针对非隔离式的,TI此次推出的UCD3138是针对隔离式设计的。特别是UCD3138具有的全面可编程功能和TI的简单易用的图形用户界面(GUI)、开发工具和参考设计可以帮助以往用惯模拟方案的工程师加快使用新方案的进程。 据了解,UCD3138支持ZCS/ZVS控制的数字PFC。数字LLC+SR,支持动态模式开关。数字移相全桥+SR、数字硬开关FB+SR,支持高速输入电压前馈。支持轻负载下的超低THD与高效率、平稳启动与猝发模式节电,支持电压模式与峰值电流模式控制。可为服务器、电信整流器以及大功率DC/DC模块中各种电源拓扑提高电源密度与可靠性。 与此同时,TI还推出3款可提高高密度隔离式电源效率与可靠性的新一代双通道输出栅极驱动器,UCC27210与UCC27211是业界首批120V启动高低侧双通道输出MOSFET驱动器,可在解决驱动器输入-10V直流电(VDC)抗扰度问题的同时,提供高达4A的输出电流。这两款驱动器提供18ns传播延迟,支持多种高频率半桥及全桥电源拓扑。这些综合特性可为具有100V浪涌需求的电信、服务器以及工业电源设计提高效率,增强可靠性。UCC27524提供低脉冲失真与高效性,并支持12ns传播延迟,6ns上升时间与1ns输出延迟匹配。该驱动器支持4.5V~18V宽泛工作电压,可高度灵活地结合两组输出驱动电机驱动器系统等高达10A的应用。 PLC电源模块维修技术实例 S5PLC具有自诊断能力,发生模块功能错误时往往能报警并按预先程序作出反应,通过故障指示灯就可判断。当电源正常,各指示灯也指示正常,特别是输入信号正常,但系统功能不正常(输出无或乱)时,本着先易后难、先软后硬的检修原则首先检查用户程序是否出现问题。S5的用户程序储存在PLC的RAM中,是掉电易失性的,当后备电池故障系统电源发生闪失时,程序丢失或紊乱的可能性就很大,当然强烈的电磁干扰也会引起程序出错。有EPROM存储卡 S5PLC具有自诊断能力,发生模块功能错误时往往能报警并按预先程序作出反应,通过故障指示灯就可判断。当电源正常,各指示灯也指示正常,特别是输入信号正常,但系统功能不正常(输出无或乱)时,本着先易后难、先软后硬的检修原则首先检查用户程序是否出现问题。S5的用户程序储存在PLC的RAM中, 是掉电易失性的,当后备电池故障系统电源发生闪失时,程序丢失或紊乱的可能性就很大,当然强烈的电磁干扰也会引起程序出错。有EPROM存储卡及插槽的PLC恢复程序就相当简单,将EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能解决问题;没有 EPROM子卡的用户就要利用PG的联机功能将正确的程序发送到PLC上。需要特别说明的是,有时简单的程序覆盖不能解决问题,这时在重新拷贝程序前总清一下RAM中的用户程序是相当必要的。通过将PLC上的“RUN”“ST”开关按RUN---ST---RUN---ST---RUN的顺序拨打一遍或在 PG上执行 “Object-Blocks-Delete---inPLC-allblocks---overall-Reset”功能就完成了RAM中程序的总清。另外,保存在EPROM中的程序并不是万无一失的,过分相信EPROM上的程序有时会给检修带来困惑。所以在PLC电源模块维修技术中经常性的检查核对EPROM中的程序,特别是PG中的备份程序就显的尤为重要。 PLC 电源模块维修技术实例:一次,一台停机两个月的设备出现问题,上电后无法启动。工程师在检查后认为程序出错,很自然地将EPROM卡插入PLC中,总清后拷贝程序,完成后重启,故障依旧,由于程序不大,逐条把EPROM上的程序读出,与手册上的指令核对后发现完全一样,重复拷贝无效后认为是PLC硬件故障。我们用PG将备份程序调出,与EPROM上的程序进行比对,结果语句指令表相同,但程序存放地址发生了变化,把备份程序发送到PLC后设备运行正常。可见EPROM上的程序也出现了错误,用紫外线擦除后重新写入问题解决。 二、PLC硬件故障 PLC的硬件故障较为直观地就能发现,维修的基本方法就是更换模块。根据故障指示灯和故障现象判断故障模块是检修的关键,盲目的更换会带来不必要的损失。 1、电源模块故障 一个工作正常的电源模块,其上面的工作指示灯如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等应该是绿色长亮的,哪一个灯的颜色发生了变化或闪烁或熄灭就表示那一部分的电源有问题。“AC”灯表示PLC的交流总电源,“AC”灯不亮时多半无工作电源,整个PLC停止。这时就应该检查电源保险丝是否熔断,更换熔丝是应用同规格同型号的保险丝,无同型号的进口熔丝时要用电流相同的快速熔丝代替。如重复烧保险丝说明电路板短路或损坏,更换整个电源。 “5VDC”、“24VDC”灯熄灭表示无相应的直流电源输出,当电源偏差超出正常值5%时指示灯闪烁,此时虽然PLC仍能工作,但应引起重视,必要时停机检修。 “BATT”变色灯是后备电源指示灯,绿色正常,黄色电量低,红色故障。黄灯亮时就应该更换后备电池,手册规定两到三年更换锂电池一次,当红灯亮时表示后备电源系统故障,也需要更换整个模块。 2、I/O模块故障 输入模块一般由光电耦合电路组成;输出模块根据型号不同有继电输出、晶体管输出、光电输出等。每一点输入输出都有相应的发光二极管指示。有输入信 号但该点不亮或确定有输出但输出灯不亮时就应该怀疑I/O模块有故障。输入和输出模块有6到24个点,如果只是因为一个点的损坏就更换整个模块在经济上不合算。通常的做法是找备用点替代,然后在程序中更改相应的地址。但要注意,程序较大是查找具体地址有困难。特别强调的是,无论是更换输入模块还是更换输出模块,都要在PLC断电的情况下进行,S5带电插拔模块是绝对不允许的。 3、CPU模块故障 通用型S5PLC的CPU模块上往往包括有通信接口、EPROM插槽、运行开关等,故障的隐蔽性更大,因为更换CPU模块的费用很大,所以对它的故障分析、判断要尤为仔细。 PLC电源模块维修技术实例:一台PLC合上电源时无法将开关拨到RUN状态,错误指示灯先闪烁后常亮,断电复位后故障依旧,更换CPU模块后运行正常。在进行芯片级维修时更换了CPU但故障灯仍然不停闪烁,至到更换了通信借口板后功能才恢复正常。 三、外围线路故障 据有关文献报道,在PLC控制系统中出现的故障率为:CPU及存储器占5%,I/O模块占15%,传感器及开关占45%,执行器占30%,接线等其他方面占 5%,可见80%以上的故障出现在外围线路。外围线路由现场输入信号(如按钮开关、选择开关、接近开关及一些传感器输出的开关量、继电器输出触点或模数转换器转换的模拟量等)和现场输出信号(电磁阀、继电器、接触器、电机等),以及导线和接线端子等组成。接线松动、元器件损坏、机械故障、干扰等均可引起外围电路故障,排查时要仔细,替换的元器件要选用性能可靠安全系数高的优质器件。一些功能强大的控制系统采用故障代码表表示故障,对故障的分析排除带来极大便利,应好好利用。 PLC电源模块维修技术实例:一台水下切粒机的控制系统出现故障,工程师发现I5.4无输入导致Q7.0无输出,切粒机无法开启。检查后发现信号转换器和接近开关同时损坏,更换后正常。象这类故障就具有一定的隐蔽性,排故时要借助万用表、系统原理图和逻辑图逐级排除。 融合型IDS/IPS将成入侵防护系统主导 随着网络安全风险系数不断提高,曾经作为最主要的安全防范手段的防火墙,已经不能满足人们对网络安全的需求。作为对防火墙及其有益的补充,IDS(入侵检测系统)能够帮助网络系统快速发现攻击的发生,提高了信息安全基础结构的完整性。近几年,IPS(入侵防御系统)的引入让网络安全产品发展又进入新的阶段。而未来IPS并不会替代IDS,双方都会在企业网络安全系统中扮演重要角色,并成为联系更加紧密的融合安全技术。 随着网络安全风险系数不断提高,曾经作为最主要的安全防范手段的防火墙,已经不能满足人们对网络安全的需求。作为对防火墙及其有益的补充,IDS(入 侵检测系统)能够帮助网络系统快速发现攻击的发生,提高了信息安全基础结构的完整性。近几年,IPS(入侵防御系统)的引入让网络安全产品发展又进入新的阶段。而未来IPS并不会替代IDS,双方都会在企业网络安全系统中扮演重要角色,并成为联系更加紧密的融合安全技术。 IPS重控制IDS重管理 IDS即是对入侵行为的发觉。IPS则是一种主动、智能的入侵检测、防范、阻止系统,它不需要人为干预就可以预先对入侵活动和攻击性网络流量进行拦截,避免其造成任何损失。 有这样一种观点认为,检测入侵实际上是为了防范,入侵检测的发展方向是IPS,所以在IPS出现后,很多人在不慎了解和熟悉IPS的情况下,完全抛弃IDS,转而投入IPS。目前应用表明,IDS和IPS由于各自技术特点,在入侵安全防范领域都有存在的价值。 IPS是串联接入网络的,关注的是串行线路上的入侵防御;IDS是旁路接入的,其侧重点是发现、了解、统计、分析入侵危险状况。前者重控制,后者重管理。由于IPS在线工作,相比较IDS而言,IPS增加数据转发环节,这对系统资源是一个新的消耗,因此,IPS对系统速度的影响比IDS要大,但IPS对事件响应机制要比IDS更精确、更迅速。IPS重在深层防御,追求精确阻断,是防御入侵的最佳方案,弥补防火墙或IDS对入侵数据实时阻断效果的不足;IDS重在全面检测,追求有效呈现,有利于进行安全审计和事后追踪,对于追溯和阻止拒绝服务攻击能提供有价值的线索。IDS注重的是对整个网络安全状况的监控,IPS更关注对不同入侵行为的如何分别处理。 运营商需求在企业内网和增值服务 IDS和IPS由于部署目标的不同而应用于不同的场景。那么企业该如何选择与部署IDS和IPS呢? 目前这两种系统应用场景有3种部署方向。第一种企业需要IPS而不需要IDS,主要是低风险行业企业,如一些非IT公司的中小企业,这一类企业通常不需要及时地了解安全状况到底有什么样的变化,而只关注防护措施是否能使网络免遭攻击。第二种是既需要IDS又需要IPS的企业,这类企业一般是高风险行业,比如政府、金融行业,因为他们同时关注风险管理,也关注风险控制,而且通过风险管理不断地完善风险控制措施。第三种是只需要IDS不需要IPS,需求者通常属于监测、监管机构,或是远程监控中心。他们主要是想及时了解网络安全状况和变化,便于做审查、管理或提供服务。 电信企业是最早接受IDS和IPS的行业之一,电信企业网络分为公网(骨干网)和企业私网,目前主要是企业网在用IDS和IPS。电信级骨干网很少使用IPS和IDS,原因一是骨干网规模大,安全级别要求高且有大规模专门专业的维护人员,严格确保网络的安全。 通信行业企业网一般指办公网,和其他中小企业网络一样,办公网属于企业内网,与骨干网相比规模小,安全级别要求略低,专业维护人员少。所以企业内网一般会选择使用IDS和IPS设备来保障内网的安全。由于IDS设备是旁路挂在网络上的,所以在电信运营商的网监部门及需要重要监控地方一般会部署IDS设备。 另外,IPS/IDS作为电信企业的一项IDC增值产品,通过与网络安全厂家合作,为中小型企业提供设备租赁服务,解决中小型企业人员、成本不足的问题。为了确保设备的维护,一般与厂商进行合作,通信运营商自己提供渠道,厂商提供售后服务。 中国联通自2008年开始发展IPS和IDS网络安全增值服务,至今已经有3年时间,产品已经发展比较成熟,成立了专门的IDC运营中心,由合作厂家提供专业的安全维护人员7?24小时远程监控客户网络,并随时为客户提供咨询及响应服务。目前中国联通提供的IDS/IPS产品有入侵检测设备(IDS)租赁和监控套餐服务;入侵防御设备(IPS)租赁和监控套餐服务。中国联通发展的主要客户有国家档案局、国家邮政等政府类客户。 未来将趋向融合 IPS、IDS等技术是在硬件防火墙里逐渐集成实现的,即便是市场中陆续推出的所谓IPS或IDS的更加智能化的独立技术,也是在参考双方相互的优势——如在IPS中增加更加强劲的处理单元以实现IDS的全面数据检测和在IDS中嵌入流量控制和应用层的数据阻断功能模块。 所以,IPS与IDS已经不再是当初独立的技术概念,未来发展方向应该有以下两个方面:其一,更加广泛的精确阻断范围,扩大可以精确阻断的事件类型,尤其是针对变种以及无法通过特征来定义的攻击行为的防御;其二,适应各种组网模式,在确保精确阻断的情况下,适应电信级骨干网络的防御需求。 我们建议下一代IPS能够解决三个问题。一是网络瓶颈的问题。IPS串联地部署在网络出口处,如出故障,势必影响到网络性能。二是单点故障问题。IPS实行的是一种失效即阻断机制,一旦IPS设备出现故障,会造成网络中断,影响现网业务的发展。三是解决目前云计算、物联网、移动互联网对网络安全的新影响。 目前,我们认为融合、协同、集中管理将是网络安全的发展方向。大型企业需要一体化的安全解决方案,需要更加全面的安全控制手段。中小企业一边希望能够获得切实的安全保障,一边又不可能对信息安全有太多的投入。因此,IPS与IDS就仿佛网络交换与路由的区分一样变得模糊而无法分割,成为网络安全系统的一部分,未来IPS与IDS将成为联系更加紧密的融合安全技术。 导入ARM内核,LSI扩展无线产业环境 移动终端设备日益多元化,移动宽带的使用不断增长,网络从2G/3G向LTE和LTE-Advanced升级,运营商需要低成本、低功耗的解决方案将回程从原有系统向 IP 网络迁移。移动回程网络正面临移动宽带流量持续增长带来的压力。LSI不久前即针对室内和室外微波单元、蜂窝基站路由器、数据包传输节点和回程等移动应用推出了Axxia通信处理器新产品AXM2500。 移动终端设备日益多元化,移动宽带的使用不断增长,网络从2G/3G向LTE和LTE-Advanced升级,运营商需要低成本、低功耗的解决方案将回程从原有系统向 IP 网络迁移。移动回程网络正面临移动宽带流量持续增长带来的压力。LSI不久前即针对室内和室外微波单元、蜂窝基站路由器、数据包传输节点和回程等移动应用推出了Axxia通信处理器新产品AXM2500。 据LSI亚太区总经理张卫介绍,Axxia平台采用高能效CPU和指令集架构(ISA)无关型多核架构,这种独有的设计允许将通用处理器与灵活、确定的Virtual Pipeline硬件加速引擎通过高速路径融为一体,以实现针对特定需求进行扩展和定制。AXM2500集成了更多的安全、数据处理和交换功能,是首款集成片上安全系统IP的Axxia处理器,也是首款28nm 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 Axxia产品,与该系列产品实现了软件兼容。 张卫表示,从不久前的WMC大会上看到的趋势,一方面是移动带宽的普及对网络数据海量处理的需求在增长,而以LTE为主流的4G网络以及终端设备的多元化都对网络智能化管理提出更多要求。Axxia平台的可扩展和定制功能有助于实现硬件差异化。“对于芯片公司而言,随着硬件集成度的增加,软件差异化已到了一个瓶颈,因为软件复杂化带来管理成本的升高,而客户却看不到,这部分投入很难得到回报。因此,硬件差异化的趋势将加强,而硬件平台为这一趋势提供了有效方法。”张卫说,“LSI是唯一一家提供ASIC和CSSP服务的通信处理器公司,目前也没有一家ASIC公司能提供通信处理器的设计服务,因为这需要大量相关经验和IP的积累。” 在LSI的ASSP、ASIC和CSSP三大业务中,ASIC和CSSP占了50%以上的份额,其定制化设计服务包括媒体控制、通信处理、内容处理、SerDes、存储、CPU安全和PHY,客户可以根据自身需求进行选择和搭配。虽然,几乎目前所有的通信设备大厂核心芯片都以自己的ASIC芯片为主,但考虑到研发的巨大投入,还是会越来越倾向于选择一些定制服务以加快产品上市时间。有统计表明,产品早一个月面市,就相当于占有了1000万美元的市场。 张卫表示,就新设计项目而言,LSI是TSMC最大的客户,2 010 年的新项目达到74个,而今年的设计工艺将由28nm升级到20nm,据悉已有测试芯片,首款芯片将在明年推出。“从专注面上讲,拥有市场规模和增长前景的无线以及主导云计算应用的企业网是我们的两大方向,而为了更好地适应这些应用,我们的Axxia平台推出了具有重大改进的增强版,即导入ARM内核处理器。”张卫说,“在处理侧,4核至8核POWER PC是主导,而在控制平台侧,最高可集成32核的ARM处理器是理想的选择,尤其在低功耗需求上。”据悉,LSI在明年年初将推出28nm工艺的有32个ARM内核的处理器。张卫表示,之所以现在导入ARM内核,主要是其拥有低功耗、方便集成多核和丰富的开发资源环境的优势。特别 是自去年Cortex-A15推出后,得到了市场对其高性能的肯定,此次LSI采用的就是基于Cortex-A15的2核至16核可扩展处理器。 随着4G网络应用的发展,Axxia平台需要整合更多的资源,LSI也正在加快其无线产业环境的建设,面向网络设备制造商和服务提供商提供软硬件整体方案。最近,LSI同Radisys合作,将其Trillium 3G和LTE无线 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 软件专门针对Axxia平台进行集成和优化,利用Axxia平台的可扩展能力和性能,快捷地部署Radisys的无线软件。张卫表示,这一合作有助于无线设备制造商更加迅速地将解决方案推向市场,同时最大程度地降低产品开发成本。而提供高度一致的软件框架,允许跨Axxia系列进行无缝移植,能够使方案具备从小型蜂窝基站到超级宏基站的扩展能力。此外,通过这种结合,能够在基站中嵌入智能管理,用以鉴别流量,并在恰当的时间提供恰当的数据。 聚焦半导体行业热点 布局未来市场发展策略 在2012年慕尼黑上海电子展期间,各展商分别就汽车电子、LED技术、电源模块、连接器、无源元件等主题展示了各自最具代表性以及最新的产品、解决方案。在同期举办的慕尼黑上海光博会与SemiconChina两大展会中,汽车电子和LED成为当仁不让的两大热点主题,EDNChina记者在现场走访了多家公司,本文将就这些公司的新技术、方案和趋势观点与读者分享。 在2012年慕尼黑上海电子展期间,各展商分别就汽车电子、LED技术、电源模块、连接器、无源元件等主题展示了各自最具代表性以及最新的产品、解决方案。在同期举办的慕尼黑上海光博会与SemiconChina两大展会中,汽车电子和LED成为当仁不让的两大热点主题,EDNChina记者在现场走访了多家公司,本文将就这些公司的新技术、方案和趋势观点与读者分享。 安森美:提供完整汽车电子方案 具有40年汽车电子开发经验的安森美半导体公司此次在慕尼黑电子展展出了其全面的车身和动力系统以及汽车LED解决方案。去年1月收购三洋半导体后,安森美半导体拓展了其在汽车音响和车载娱乐系统方面的产品,具有除安全气囊外完整的汽车电子解决方案。去年安森美半导体在上海设立了汽车解决方案工程中心,为本土的客户提供包括应用知识及系统集成技能在内的技术支持。 目前在汽车电子中LED的应用越来越广泛,如汽车的尾灯应用就已有5年的历史,还有车内的诸多灯具如仪表盘灯、阅读灯等目前都已经普遍采用了LED灯。LED今后不仅会在汽车中应用越来越多,形式也会越来越多样,如车内的LED等不仅能提供照明,还能实现不同颜色的转变以调节车内的气氛等功能。另外一个趋势是所有的灯具控制都将集成于一块芯片上以节省设计空间。安森美半导体擅长把数字和模拟的技术整合在一个芯片上,提供完整的解决方案,对于LED的应用也一样,如汽车尾灯包含有刹车灯、转向灯等灯具,之前对于这些灯具的控制都是独立的,安森美半导体把对这些灯的控制都集成在一个芯片上,实现集 中控制,减少了设计空间,同时也提供更高的可靠性、安全性,延长灯具的使用寿命,还可对灯具温度进行检测。另外LED的点亮速度比一般灯具快,可达到微秒级别,可提前预警后车,避免交通事故的发生。安森美半导体全球汽车电子方案及市场总监贺宝康(Herve Branquar t)表示,安森美半导体提供的尾灯组合控制芯片除了具有上述的特点外,还通过了严格的汽车电子的等级认证,具有可靠和安全的特点。 贺宝康认为,LED因为具有高可靠性、安全性以及长寿命,使用中无需更换等特点使它终将替代其它灯具成为汽车照明应用中唯一使用的灯具,但同时也需要好的驱动方案来帮助它的广泛应用。LED的驱动很容易制造,但质量是否能达到汽车电子的严格等级要求才是问题的关键,良好的LED驱动方案才能保证LED的高可靠性和安全性。另外温度也是重要的指标之一,也是在制定驱动方案时考虑的因素之一。 价格目前是限制LED广泛应用的最主要限制原因之一。贺宝康认为目前对于汽车尾灯和车内灯的价格已经达到能接受的价位,这也是安森美半导体目前关注开发应用于这两部分产品的原因。而在车前灯中的应用的确仍受价格的限制,使用还不广泛,HID将仍是目前主流的车前灯用具。他表示至少要到2016年~2018年左右,随着LED的价格慢慢下降,汽车用灯才会全部采用LED。而安森美半导体会根据不同阶段以及客户不同的需求提供个性化、灵活的LED解决方案。 除了车用LED灯之外,贺宝康认为混合动力汽车也将是未来发展的主旋律。目前大城市污染严重,对于新能源的需求越来越多。汽车用蓄电电池将是另一大热点,虽然目前发展缓慢,市场规模还很小,但也具有很大的拓展空间。安森美半导体也将关注这两部分的发展趋势,开发相应的产品以应对未来的市场发展方向和需求。 罗姆:面向未来制定发展战略 罗姆分多个展区展示了其半导体产品和综合解决方案并提出了未来50年的四大发展策略。这四大策略分别为:相乘战略、功率器件战略、LED战略以及传感器战略。相乘战略将融合模拟IC及LAPIS 半导体的数字LSI技术以开拓汽车和工控市场;功率器件战略是以SiC为核心的元器件技术及依据功率IC的控制技术,以及将两者融合的模块技术,通过这三项技术,达到环保节能的效果;LED战略是以LED照明为核心,提供从LED贴片、驱动IC到电源模块的综合性解决方案;传感器战略是以2009年收购的Kionix公司的MEMS加速传感器为依托,满足传感器市场的需求。这四大战略相辅相成,将是罗姆未来50年的主要发展策略。 此次展会罗姆开设了LED综合解决方案、传感器解决方案、SiC功率器件等展区,特别开设了汽车电子的方案资讯。LED综合解决方案展区展示了从贴片LED到电源模块、驱动IC等产品,提供整体的照明解决方案, 还根据中国市场需求,研发了5款符合国际标准的LED驱动器,可直接用于整机中,满足客户的不同使用需求。在SiC功率器件展区展示了3种采用不同封装的SiC肖特基势垒二极管。自2010年实现SiC-SBD和SiC-MOSFET量产后,又于今年实现了全SiC功率模块 量产。与普通功率模块相比,SiC功率模块的开关损耗可降低85%,具有更小的体积,另外它的低损耗也使发热少,减小了发热装置体积,可实现设备的小型化需求。相对于Si材料,使用SiC具有突出的节能效果。该产品主要应用于工业设备和太阳能电池等设备中负责电气转换的变频器和转换器。 自2009年美国Kionix公司被纳入罗姆集团,罗姆的传感器阵容变得更丰富、更全面。此次展会展示了用于智能手机和平板电脑终端的两款陀螺仪以及丰富的传感器产品阵容。在汽车电子解决方案展区展出了Kionix的用于车载娱乐的产品群,还有用于车尾灯和车内灯的耐高压、高精度LED源极驱动器,以及具备PMW调光功能的LED车前灯用驱动器等众多新产品、新技术。 村田:引领未来智慧生活 村田本次展出主题为“智能电子创造智慧生活”,展台共分为四个区域,分别为LED照明、汽车电子、医疗电子和物联网,通过各个部分产品的展示和现场演示,让观众感受到电子技术为未来生活带来的便捷以及智能化控制。 HID Global :展望2012新一代门禁技术 作为业界深受信赖的安全身份验证解决方案的领先者,一直以来,HID Global带领着门禁技术向前发展。近来,随着NFC等相关技术的兴起与应用, HID Global认为,门禁技术也将新增移动性,可嵌入智能电话和其他移动设备的门禁技术和解决方案将成为下一个发展趋势。伴随着中国市场对降低成本及提高系统安全和便捷性的需求,门禁系统将有望结合电脑桌面登录功能及推动一卡通的发展。总而言之,增强移动性及整合性,以降低整体拥有成本及提 作为业界深受信赖的安全身份验证解决方案的领先者,一直以来,HID Global带领着门禁技术向前发展。近来,随着NFC等相关技术的兴起与应用, HID Global认为,门禁技术也将新增移动性,可嵌入智能电话和其他移动设备的门禁技术和解决方案将成为下一个发展趋势。伴随着中国市场对降低成本及提高系统安全和便捷性的需求,门禁系统将有望结合电脑桌面登录功能及推动一卡通的发展。总而言之,增强移动性及整合性,以降低整体拥有成本及提高用户体验,实现更高的安全级别依然主导市场发展。 门禁控制技术的演进方向 HID Global中国区营销总监赵建邦在接受本刊记者采访时介绍说,随着时间的推移,门禁控制技术迈向智能化与高安全性是未来发展趋势,而HID Global作为门禁技术发展的行业领先者,其门禁技术被广泛认可并成为行业标准。 1990年之前到2000年,当时使用的是感应卡技术,HID的125kHz感应卡和读卡器成为门禁控制行业的标准。2000年~2010年,出现了非接触式智能卡技术,HID Global推出了第一代iCLASS技术,将感应卡的优势延伸到一个更强大的多功能平台上,这个平台可通过数据加密和相互验证提供更高安全性。2011年以后,HID Global向新一代非接触式智能卡和读卡器技术又迈出关键一步,推出 了Trusted IdentityPlatform(TIP)框架,该框架提高了安全性,同时使门禁控制技术的应用突破了卡和读卡器模式,进入可配置凭证卡及虚拟化非接触式解决方案这一新的领域。在TIP框架上下,凭证卡一边采用了安全、开放和独立的SIO数据结构,读卡器一边则采用相应的SIO解码器。SIO和SIO解码器执行的功能与传统的卡和读卡器类似,只是所使用的数据结构更安全、更灵活、可扩展性更高。从而实现门禁技术的可移植、安全和可扩展。 展望2012年,赵建邦认为,HIDGlobal预期门禁行业会向以下几方面发展,一是向移动平台转移。随着近距离无线通信(NFC)技术问世,未来门禁技术可嵌入手机等移动设备。例如,在开启大门时,我们不再需要钥匙和卡片,只需将具有NFC功能及内置虚拟凭证卡的手机置于读卡器前,便能开启门禁。这项功能是基于新一代的门禁技术,如HID Global的iCLASSSE门禁平台。二是整合门禁和电脑桌面登录,即利用门禁卡登录计算机。这种整合将实现单一智能卡支持多种认证方式(密码+智能卡或密码+智能卡+指纹),从而提高安全性。三是向多功能智能卡演进。由于智能卡被广泛应用,携带的信息更多,因此必须有效保护卡片信息,同时能够验证和保护身份的安全。除了通过数据加密及双重身份认证来提升卡片安全,还产生了多层安全保护,包括双因子认证和生物识别。四是对可持续性解决方案的需求。例如,卡片和读卡器材料的选择尤为重要,从设计之初就旨在提高能源使用效率等。 成功应用案例 采访中, 赵建邦分享了HIDGlobal成功在美国亚利桑那州立大学试验手机移动门禁的项目。HIDGlobal在该大学的几个宿舍大门部署了iCLASS SE读卡器及支持HID技术的门锁。参与试验的学生和员工利用嵌入了HID iCLASS SE虚拟凭证卡的智能手机进入宿舍。内置NFC技术的手机允许手机和门锁交换门禁控制数据,参加者只需将手机对准门前的读卡器,便能打开门锁,使用方法和之前的iCLASS门禁卡一样。该技术还支持空中配置和数字密钥管理,从而简化了门禁系统的管理。嵌入HID Global SIO技术的NFC智能手机开启门禁的技术将彻底改变安全身份识别及管理的方式,提升门禁系统的安全性、便携性和性能。 此外, 赵建邦更提到:HIDGlobal目前正在与手机制造商和NFC半导体供应商合作,将新一代门禁控制技术直接嵌入到手机中。不久前,HID Global宣布与黑莓手机制造商Research in Motion公司合作,在支持NFC的黑莓智能手机中,配置iCLASS虚拟凭证卡,将黑莓手机当作钥匙开门,还可以用来进行手机支付及其他各种应用。 另外,赵建邦通过HID Global门禁控制解决方案的成功应用案例,讲解了HID Global保障企业安全管理的先进技术和设计,如南昌昌北机场和四川重点能源基地福溪电厂的门禁系统等。赵建邦表示,HID Global将致力于参与到中国更多核心项目,在包括企业、高等教育、医疗、金融、交通及政府等市场领域,发挥公司在安全身份识别解决方案和门禁ID管理方面的专长。 中低端示波器成为测试测量领域竞争新焦点 作为电子测试仪器中应用最广泛且市场份额最大的基础设备,示波器无疑是测试测量厂商产品线的核心。高端产品的角逐固然能体现技术实力,然而,中低端示波器因占据庞大的市场份额,也成为竞争的焦点所在。众厂商在专注于产品性能提升、功能增强的同时,也更多地面向中低端领域进行研发创新。测试测量领域两家重量级的厂商—安捷伦(Agilent)和泰克(Tektronix),近来在中低端示波器市场相继有了新动作。 作为电子测试仪器中应用最广泛且市场份额最大的基础设备,示波器无疑是测试测量厂商产品线的核心。高端产品的角逐固然能体现技术实力,然而,中低端示波器因占据庞大的市场份额,也成为竞争的焦点所在。众厂商在专注于产品性能提升、功能增强的同时,也更多地面向中低端领域进行研发创新。测试测量领域两家重量级的厂商—安捷伦(Agilent)和泰克(Tektronix),近来在中低端示波器市场相继有了新动作。 数字电压表功能扩展InfiniiVision X系列示波器特性 安捷伦自去年发布InfiniiVision3000 X系列示波器以来,凭借集成的四合一功能(示波器、逻辑分析仪、协议分析和任意波发生器)得到了市场的广泛好评。 新增数字电压表(DVM)功能,以期进一步扩大产日前,安捷伦继续丰富其特性— 品优势。 InfiniiVision 3000 X系列示波器添加了1GHz带宽的4款产品,以满足业界对带宽和价格的需求。该系列1GHz示波器的起步价和业内其它制造商提供的500MHz带宽示波器的价格相近甚至更低。新增的4款1GHz带宽3000X系列示波器,使得Inf iniiVision 2000X和3000X成员增加到30款,能够满足众多客户的需求。其中,3000X系列示波器的内置任意波形发生器和示波器构成激励响应测量系统,简单易用的同时也拓展了一些新的应用和测量领域。 随同这4款1GHz带宽示波器的发布,安捷伦同时推出新型1GHz有源探头N2795A,专为匹配3000 X系列示波器的性能需求。因设计指标留有裕量,再加上3000X系列1GHz带宽示波器的频响是最大平坦度频响,可保证3000X 1GHz示波器配上N2795A后的系统带宽是1GHz,从而优于1GHz带宽示波器配1GHz无源探头、系统带宽为700MHz左右的情况。 InfiniiVision 2000X和3000 X系列现在都提供电压表和计数器选件,其中电压表是3位的,计数器是5位的,工作时可与示波器共享探头。而电压表和计数器的测量与示波器的触发系统无关,它们是独立的硬件,允许工程师通过相同的连接执行DVM和触发示波器测量。DVM结果以持续的7段显示器显示,使工程师更易执行这些快速的特性测量。 安捷伦大中国区市场经理杜吉伟表示,对于中低端示波器来说,多合一的功能集成是明显趋势。他同时强调,只有通过芯片实现多合一才有意义,安捷伦目前的办法是ASIC+F PGA,对于短期内可预见的功能就集成在ASIC中,否则通过FPGA来实现。连续9年来,安捷伦蝉联业务增长最快的示波器厂家,并在高端示波器领域处于业界领先地位。但与此同时,他们也意识到了在中低端(特别是 低端)市场的不足,因此正在相关领域发力,以补齐这块短板,安捷伦期望2012年可在研发、教育两大市场拿到更大的市场份额。 泰克为教育行业定制入门级示波器 针对教育用户,泰克日前推出TDS1000C-EDU系列数字示波器,这款示波器专为第一次使用示波器的学生设计,堪称泰克史上首款专门面向大学的示波器产品。TDS1000C-EDU采用泰克TDS系列数字示波器的经典用户界面,包括40MHz、60MHz和100MHz型号,专为满足教育机构的独特需求而设计。 新款示波器在所有通道上提供了数字实时采样技术,学生可在所有通道上同时准确检定各种信号类型。灵活的触发选项,如边沿触发、脉宽触发和行选触发,可以让学生们迅速捕获所需的波形。从分析角度看,新系列提供了广泛的功能,包括标配FFT、波形数学运算(+、-、?)、屏幕光标和16种自动测量功能。为使仪器易学易用,它们采用直观的前面板,带有专用旋钮和USB连接、内置帮助 教师可以禁用这一功能)、自动探头菜单、可以简便设置示波器的自动设置功能( 检查向导及多种语言支持。 TDS1000C-EDU拥有多种功能和内置工具,易于学习和使用,并为在实验室普及提供了极具竞争力的价格(起价为人民币7830元)。为了帮助老师教学,使学生掌握示波器的使用方法,新款示波器都附带一张教育资源光盘,同时附赠DesignSpark PCB软件,提供从捕获原理图到印刷电路板(PCB)的设计和布局所需的全部工具。 泰克公司大中华区零售渠道销售经理陈迎雨介绍,电子类专业的本科生对于电子仪器设备的掌握和使用能力是专业技能,更是日后的竞争力。只有让学生通过先进的、与企业紧密结合的实验仪器进行专业的实验训练,才能在未来的竞争中体现出优势。泰克专门针对大学基础实验推出示波器产品,意在帮助多数在高中阶段没有接触过示波器的大一、大二学生,由简单的操作上手,同时还能够与世界各地超过50万个工程师正在使用的泰克经典示波器的操作界面衔接上,为他们未来的专业发展打好基础。 微型9轴惯性传感器模块内置32位处理器 日前,意法半导体(ST)MEMS芯片出货量突破了20亿大关。意法半导体称,有关调研数据显示,意法半导体仅仅数年内就在消费电子加速度计市场上获得大约50%的市场份额,在MEMS陀螺仪市场也取得了很大的成功,销售额在总市场的份额从2009年的1%激增到2011年的70%。2011年意法半导体消费电子MEMS产品销售额增幅超过80%,总计约6.50亿美元,是其最大竞争对手的两倍多。目前,意法半导体约有600项MEMS相关专利,在手机和消费电子运动传感器市 日前,意法半导体(ST)MEMS芯片出货量突破了20亿大关。意法半导体称,有关调研数据显示,意法半导体仅仅数年内就在消费电子加速度计市场上获得大约50%的市场份额,在MEMS陀螺仪市场也取得了很大的成功,销售额在总市场的份额从2009年的1%激增到2011年的70%。2011年意法半导体消费电子MEMS 产品销售额增幅超过80%,总计约6.50亿美元,是其最大竞争对手的两倍多。目前,意法半导体约有600项MEMS相关专利,在手机和消费电子运动传感器市场,意法半导体是最大的加速度计和陀螺仪提供商。 不久前,意法半导体又推出能检测9个自由度并内置32位处理器的INEMO-M1智能多传感器模块。新产品在一个微型模块内集成复杂运动传感器、磁运动传感器和强大的处理功能及专用软件。意法半导体副总裁兼模拟、MEMS和传感器事业部经理Bened ettoVigna介绍说,INEMO-M1在一个模块内整合9个自由度(9个自由度是指3轴线性加速度+3轴角速率+3轴磁运动的计算结果)检测和运动数据处理功能,以及一个专用的传感器融合算法。这个应用灵活的整体解决方案将会提升各种应用的用户体验,包括游戏、增强实景、图像稳定、高级导航、机器人、身体运动重构。 据了解,INEMO-M1是新的意法半导体板级系统系列的首款产品,这款13mm?13mm?2mm的微型模块整合1颗6轴地磁传感器、1颗3轴陀螺仪和1颗STM32 ARMCortex微控制器。iNEMO模块提供各种通信接口,包括USB 2.0、CAN、USART、SPI、I2C和用于外部输入的模数转换通道,还提供灵活的电源选项。 Bened etto Vigna表示,到2015年,手机和平板电脑中使用9轴传感器融合技术的市场规模将超过13亿美元。根据MEMS技术的发展方向,意法半导体已经开始在一个封装内整合多个传感器:加速计、陀螺仪、地磁计、压力传感器,这个多路传感器一体化解决方案可大幅提升各种应用设备的功能性和性能。iNEMO是这种发展趋势的一个典型实例。此外,“智能传感器”整合MEMS器件和处理功能,无需主处理器介入,独立运行传感器算法,从而能够降低系统级功耗,这对耗电量极大的手持设备非常重要。 专为高功率半导体测试优化的高电压数字源表 型号为2657A的高电压数字源表是吉时利2600A系列高速、精密源测量单元数字源表系列产品增加了高电压功能后推出的一款最新产品。 型号为2657A的高电压数字源表是吉时利2600A系列高速、精密源测量单元数字源表系列产品增加了高电压功能后推出的一款最新产品。 吉时利仪器公司市场营销总监MarkA.Cejer介绍说,2657A高功率(高电压)数字源表是专为高电压、快速响应以及电压和电流精密测量的优化组合。2657A内建3000V电压和180W直流功率,支持以极低的成本向被测器件输出5倍于最 接近竞争系统的功率。而且,构建至2657A的精密、高速6位半测量引擎的1fA(飞安)电流测量分辨率能满足下一代功率半导体器件的低漏电要求。 2657A还专门对二极管、FET和IGBT等功率半导体器件的高压测试应用以及氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等新材料及其它复合半导体材料和器件的特性分析做了优化。而且,2657A还适于高速瞬态分析以及在高达3000V的各种电子器件上进行故障测试和漏电测试。2657A提供了极高的灵活性、四象限电压和电流源/负载,外加精密电压计和电流计。2657A在一个全机架机箱中整合了多种仪器功能:半导体特性分析仪、精密电源、真电流源、6位半DMM、任意波形发生器、电压或电流脉冲发生器、电子负载和触发控制器,而且通过吉时利的TSP-Link技术完全可扩展至多通道、紧同步系统。此外,2657A具有1fA分辨率,甚至在输出3000V高压的同时还能快速、准确地进行亚皮安级电流测量。 与此同时,吉时利的S530参数测试系统也具有了新的功能,提高了开关密度并支持更多引脚数,支持48引脚全Kelvin(4线)开关并保持信号的完整性,增加了环路振荡器测量选件,脉冲发生选件可用于内存测试等功能。 导入ARM内核,LSI扩展无线产业环境 移动终端设备日益多元化,移动宽带的使用不断增长,网络从2G/3G向LTE和LTE-Advanced升级,运营商需要低成本、低功耗的解决方案将回程从原有系统向 IP 网络迁移。移动回程网络正面临移动宽带流量持续增长带来的压力。LSI不久前即针对室内和室外微波单元、蜂窝基站路由器、数据包传输节点和回程等移动应用推出了Axxia通信处理器新产品AXM2500。 移动终端设备日益多元化,移动宽带的使用不断增长,网络从2G/3G向LTE和LTE-Advanced升级,运营商需要低成本、低功耗的解决方案将回程从原有系统向 IP 网络迁移。移动回程网络正面临移动宽带流量持续增长带来的压力。LSI不久前即针对室内和室外微波单元、蜂窝基站路由器、数据包传输节点和回程等移动应用推出了Axxia通信处理器新产品AXM2500。 据LSI亚太区总经理张卫介绍,Axxia平台采用高能效CPU和指令集架构(ISA)无关型多核架构,这种独有的设计允许将通用处理器与灵活、确定的Virtual Pipeline硬件加速引擎通过高速路径融为一体,以实现针对特定需求进行扩展和定制。AXM2500集成了更多的安全、数据处理和交换功能,是首款集成片上安全系统IP的Axxia处理器,也是首款28nm工艺Axxia产品,与该系列产品实现了软件兼容。 张卫表示,从不久前的WMC大会上看到的趋势,一方面是移动带宽的普及对网络数据海量处理的需求在增长,而以LTE为主流的4G网络以及终端设备的多元化都对网络智能化管理提出更多要求。Axxia平台的可扩展和定制功能有助于 实现硬件差异化。“对于芯片公司而言,随着硬件集成度的增加,软件差异化已到了一个瓶颈,因为软件复杂化带来管理成本的升高,而客户却看不到,这部分投入很难得到回报。因此,硬件差异化的趋势将加强,而硬件平台为这一趋势提供了有效方法。”张卫说,“LSI是唯一一家提供ASIC和CSSP服务的通信处理器公司,目前也没有一家ASIC公司能提供通信处理器的设计服务,因为这需要大量相关经验和IP的积累。” 在LSI的ASSP、ASIC和CSSP三大业务中,ASIC和CSSP占了50%以上的份额,其定制化设计服务包括媒体控制、通信处理、内容处理、SerDes、存储、CPU安全和PHY,客户可以根据自身需求进行选择和搭配。虽然,几乎目前所有的通信设备大厂核心芯片都以自己的ASIC芯片为主,但考虑到研发的巨大投入,还是会越来越倾向于选择一些定制服务以加快产品上市时间。有统计表明,产品早一个月面市,就相当于占有了1000万美元的市场。 年的新项 张卫表示,就新设计项目而言,LSI是TSMC最大的客户,2 010 目达到74个,而今年的设计工艺将由28nm升级到20nm,据悉已有测试芯片,首款芯片将在明年推出。“从专注面上讲,拥有市场规模和增长前景的无线以及主导云计算应用的企业网是我们的两大方向,而为了更好地适应这些应用,我们的Axxia平台推出了具有重大改进的增强版,即导入ARM内核处理器。”张卫说,“在处理侧,4核至8核POWER PC是主导,而在控制平台侧,最高可集成32核的ARM处理器是理想的选择,尤其在低功耗需求上。”据悉,LSI在明年年初将推出28nm工艺的有32个ARM内核的处理器。张卫表示,之所以现在导入ARM内核,主要是其拥有低功耗、方便集成多核和丰富的开发资源环境的优势。特别是自去年Cortex-A15推出后,得到了市场对其高性能的肯定,此次LSI采用的就是基于Cortex-A15的2核至16核可扩展处理器。 随着4G网络应用的发展,Axxia平台需要整合更多的资源,LSI也正在加快其无线产业环境的建设,面向网络设备制造商和服务提供商提供软硬件整体方案。最近,LSI同Radisys合作,将其Trillium 3G和LTE无线协议软件专门针对Axxia平台进行集成和优化,利用Axxia平台的可扩展能力和性能,快捷地部署Radisys的无线软件。张卫表示,这一合作有助于无线设备制造商更加迅速地将解决方案推向市场,同时最大程度地降低产品开发成本。而提供高度一致的软件框架,允许跨Axxia系列进行无缝移植,能够使方案具备从小型蜂窝基站到超级宏基站的扩展能力。此外,通过这种结合,能够在基站中嵌入智能管理,用以鉴别流量,并在恰当的时间提供恰当的数据。 面向用户感知的测试分析和优化方法探讨 随着2009年3G牌照的正式发放,我国运营商开始了大规模的3G网络建设。截至2011年5月底,3G基站总数已达到71.4万个,中国移动、中国电信和中国联通的3G基站分别达到21.4万,22.6万和27.4万个,同时还有超过100万个的2G基站在网运行。在用户发展方面,截至2011年5月底,全国移动电话用户已经达到91014万户,其中3G用户总数达到7376万户。在3G用户中,TD-SCDMA业务用户达到3200万户,在3G用户中的占比为43%,具有用户规模发展的潜力。 1 我国网络测试和优化方法的现状 随着2009年3G牌照的正式发放,我国运营商开始了大规模的3G网络建设。截至2011年5月底,3G基站总数已达到71.4万个,中国移动、中国电信和中国联通的3G基站分别达到21.4万,22.6万和27.4万个,同时还有超过100万个的2G基站在网运行。在用户发展方面,截至2011年5月底,全国移动电话用户已经达到91014万户,其中3G用户总数达到7376万户。在3G用户中,TD-SCDMA业务用户达到3200万户,在3G用户中的占比为43%,具有用户规模发展的潜力。 随着基站规模和载频配置的不断加大,我国网络测试和网络优化都面临新的问题。 在网络测试分析上,传统路测设备的组成比较复杂,技术也成熟,在建网初期发挥了重要作用。随着网优路测工程工作量的增加和无线网络测试评估技术的发展,传统路测已经被自动路测设备取代,但定点通话质量测试CQT还是要靠路测工程师配合传统路测设备完成。自动路测设备使用特制箱式机器,将多个制式终端模块集成在测试机中,通过专用无线通信网卡与位于互联网上的服务器连接,受服务器控制并实时将测试数据传送给服务器。自动路测设备集成度高,操作简单,支持远程配置与控制,自动统计,数据集中上传和管理,它剔除了工程师的人为因素,测试结果更加客观。但目前设备成熟度较低,3G网络测试的性能未经过充分验证。这两种测试工具均不能满足面向用户感知的测试需求,目前正在向让一般用户参与测试的客户感知测试模式方向发展。 在网络日常优化上,目前存在的主要问题是通信用户和业务量的增长造成网络负荷日益凸现,除流量增长的压力外,也产生了信令风暴。智能终端迅速普及对网络质量造成持续冲击,多载波负荷负担策略不合理,导致资源利用效率低,2G/3G互操作问题难以发挥双网的协同优势。数据业务端到端性能评估和优化体系不完善造成网络问题定位解决的效率比较低。另外,如市政建设出现的覆盖盲区,深度覆盖不足,室内分布系统干扰严重,设备不稳定和频繁改动造成了新的网络性能下降。 我国运营商由基于性能指标的网络优化向基于用户感知的网络优化转型,目前依然面临一些困难。首先,缺乏基于用户体验的端到端业务质量评测与分析系统,包括采集设备、测试体系以及分析软件工具等,以提升面向用户感知的业务管理和用户体验。其次,以用户感知为依据的网络评价体系需要完善和标准化,急需提出一套完整成熟的用户体验质量体系,真实反映用户感知,具有可操作性,其中建立用户体验质量QoE(Quality of Experience)与关键质量指标KQI(Key Quality Indicator)和关键性能指标KPI(Key Performance Indicator)之间的关联和映射是评价体系的关键。再次,面向用户感知的优化理论和优化方法还不成熟,需要继续探索和实践。 2 面向用户感知的测试和分析系统平台架构 从网络运营的角度来看,在话务量增大,数据业务增多的情况下,基站密度也越来越大,在这种持续的建设和扩容过程中,虽然各项网络指标整体呈上升趋 势,但是网络结构更加复杂,网络问题定位更加棘手,优化工作的难度越来越高。如此庞大的基站和用户规模,对于我国蜂窝网络的测试分析提出了严峻的挑战。本文从提升业务用户感知的实际需求出发,提出了基于用户体验的端到端业务质量评测和分析系统平台架构(见图1)。 图1 基于用户体验的端到端业务质量评测和分析系统平台架构 该平台架构基于模块化,层次化的设计思想,将基于用户体验的端到端业务质量评测和分析系统自下而上分为采集层,存储与处理层,应用层。 采集层通过基于用户体验的数据采集终端,采集现实应用场景数据,包括业务数据,信令数据。采集层应该能够具有普适性,可以完成多个地区、多种场景、多种业务、多种网络、多接口采集数据,实现多种类型终端条件下的芯片厂商开放接口,底层获取。在实现技术上,用户体验数据采集方案应设计为一套智能数据采集系统,特点是多终端设备、多核心网元接口和IP侧联合采集,以用户感知智能手机为主,自动路测设备、便携式测试设备为辅。各种采集终端可以互相配合统一进行数据采集,互相配合的数据采集计划将由后端平台统一定制和下发,各终端智能更新并执行。 存储与处理层实现海量数据的存储管理和深度挖掘,支持用户行为分析,与用户体验建立内在联系,同时做好层次内不同模块中的系统参数、无线参数、业务参数、用户体验参数等之间的映射体系,做到不同业务应用与用户体验关联分析。在存储与处理技术上,由于多类终端数据采集会有一个非常巨大的数据量级,需要支持从无线通信网络空口和各网元之间接口获取海量测试数据,海量测试数 据保存采用分布式存储系统。同时必须采用分布式的云处理机制的系统,整个方案可以形成为一个平台,该平台将统一管理和调度数据采集终端,统一管理和分析海量数据,集中呈现各类分析模型结果。DPI深度数据包检测技术模块负责拆分和重组数据包,采集对用户体验有影响的特征点,并输出给平台相关端口进行分析和处理,所有分析结果将统一由数据库进行管理。 应用层实现基于第三方客观的体验角度,针对各种2G/3G/LTE网络,对用户体验,建立端到端的全面评测与分析体系模型,进行用户异常告警实时跟踪和终端优化分析;除了提供面向实际网络应用的整体服务外,各个功能模块设备都可以单独形成服务支撑能力。在无线资源管理技术上,基于无线资源管理模块不同具体功能中影响用户体验的关键因素,进行流程优化和技术创新。在对用户感知的差异化无线承载控制上,增加更多的维度,改进为依据QoE模型进行无线承载选择,将用户差异在建立承载的过程中体现出来。在多样型无线接纳控制机制上,做到自适应差异化,根据其用户体验对接纳时延的敏感程度可以获得不同的优先级,同时引入新型基于QoE的动态资源分配机制和基于QoE的功率分配方案,进行自适应的小区间干扰协调。 基于用户体验的端到端业务质量评测和分析系统平台架构设计必须支持灵活的组网方式,适应复杂的网络结构,满足可扩展性和可伸缩性要求。平台设计需要支持B/S和C/S两种交互模式,架构设计及接口协议应基于国内外业界开放式标准,数据采集需要标准化格式,方便数据功能扩展和二次开发,充分满足用户的不同使用需求。 基于MCS-51的汽油机电控燃油喷射系统控制 汽车发动机燃油喷射技术是关系到内燃机发展中能源和环保的问题,在电子技术发展的支撑下,汽车发动机燃油喷射系统不断发展并日趋完善。电控燃油喷射系统以其对喷油量的精确控制,使得喷射雾化良好、燃烧完全,不仅能提高汽车的动力性,而且还能显著改善汽车的经济性和排放性能。 汽车发动机燃油喷射技术是关系到内燃机发展中能源和环保的问题,在电子技术发展的支撑下,汽车发动机燃油喷射系统不断发展并日趋完善。电控燃油喷射系统以其对喷油量的精确控制,使得喷射雾化良好、燃烧完全,不仅能提高汽车的动力性,而且还能显著改善汽车的经济性和排放性能。 嵌入式系统与单片机已深入到众多技术领域,MCS-51系列单片机是使用最广泛的单片机系列,其中由Philips公司生产的89V51系列单片机,具有低功耗/低电压、高性能的特点,因此是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机,尤其是它片内的Flash ROM允许在系统内改编程序或用常规的非易失性存储器编程器来编程,给单片机的开发及应用带来便利。 文中所研究的系统在对汽油及燃油喷射电子控制系统的组成和工作原理进行深入分析的基础上,以AT89C51单片机作为主控制器,结合TLC2543串行A/D转换芯片,对各种相关传感器及外围电路进行设计,对喷油量及喷油正时控制程序进行编程。硬件电路的设计包括传感器输出信号预处理电路设计,模拟输入 A/D转换电路设计,以及AT89C51与TIC2543等芯片之间接口电路的设计。控制程序的编写主要包括转速计算、喷油量计算以及喷油正时控制程序。 1 汽油机燃油控制系统的组成 燃油喷射电子控制系统由各种传感器与控制开关、电子控制单元ECU和执行器3部分组成,如图1所示。 汽车发动机燃油喷射电子控制系统,采用的传感器主要有空气流量传感器或歧管压力传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气温度传感器、氧传感器和车速传感器等;电子控制单元ECU采集的控制开关信号主要有点火开关信号、起动开关信号、电源电压信号、空调开关信号和空挡开关信号等;执行器主要有电动燃油泵、电磁喷油器和油压调节器。 在燃油喷射电子控制系统的控制部件中,空气流量传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器和节气门位置传感器最关键,其信号是计算确定和控制燃油喷射量必不可少的传感器。冷却液温度传感器、进气温度传感器、氧传感器、车速传感器的信号以及各种开关信号主要用于判断发动机运行状态、修正燃油喷射量,增强控制效果。 发动机工作时,安装在发动机上不同位置的传感器将检测到表示发动机运行状态的参数输送至单片机,单片机根据其内存程序进行分析、运算,然后向各执行器发出指令,使其按要求工作。 发动机电子控制单元(ECU)主要由输入回路、单片机以及输出回路组成。其结构如图2所示。 2 汽油机燃油喷射控制系统原理 2.1 起动时喷油控制 当启动机驱动发动机启动时,发动机转速很低,且波动较大,导致空气流量传感器误差较大。因此,当ECU根据曲轴位置传感器、点火开关和节气门位置传感器信号判断发动机处于启动工况时,将运行启动程序。ECU根据冷却液温度传感器的信号确定基本喷油量,进气温度和蓄电池电压确定修正量,对喷油量进行开环控制。控制原理如图3所示。 传感器的选择技巧 现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。 现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。 1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类 要进行—个具体的测量工作,首先要考虑采用何种原理的传感器,这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为,即使是测量同一物理量,也有多种原理的传感器可供选用,哪一种原理的传感器更为合适,则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有线或是非接触测量;传感器的来源,国产还是进口,价格能否承受,还是自行研制。 在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器,然后再考虑传感器的具体性能指标。 2、灵敏度的选择 通常,在传感器的线性范围内,希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时,与被测量变化对应的输出信号的值才比较大,有利于信号处理。但要注意的是,传感器的灵敏度高,与被测量无关的外界噪声也容易混入,也会被放大系统放大,影响测量精度。因此,要求传感器本身应具有较高的信噪比,尽员减少从外界引入的厂扰信号。 传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量,而且对其方向性要求较高,则应选择其它方向灵敏度小的传感器;如果被测量是多维向量,则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。 3、频率响应特性 传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围,必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件,实际上传感器的响应总有—定延迟,希望延迟时间越短越好。 传感器的频率响应高,可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响,机械系统的惯性较大,因有频率低的传感器可测信号的频率较低。 在动态测量中,应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性,以免产生过火的误差。 4、线性范围 传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲,在此范围内,灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时,当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。 但实际上,任何传感器都不能保证绝对的线性,其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时,在一定的范围内,可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的,这会给测量带来极大的方便。 5、稳定性 传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。 在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。 传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。 在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。 6、精度 精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。 如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就需选用精度等级能满足要求的传感器。 对某些特殊使用场合,无法选到合适的传感器,则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。 蜂窝趋势引领工艺技术发展方向 业界对哪种半导体工艺最适合某一给定应用存在着广泛的争论。虽然某种特殊工艺技术能更好地服务一些应用,但其它工艺技术也有很大的应用空间。像CMOS、BiCMOS、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、双极硅、绝缘硅(SoI)和蓝宝石硅(SoS)等工艺技术给业界提供了丰富的选择。虽然半导体器件的集成度越来越高,但分立器件同样在用这些工艺制造。随着全球电信网络向长期演进(LTE)等4G技术的发展,分立技术在通信领域中 业界对哪种半导体工艺最适合某一给定应用存在着广泛的争论。虽然某种特殊工艺技术能更好地服务一些应用,但其它工艺技术也有很大的应用空间。像CMOS、BiCMOS、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、双极硅、绝缘硅(SoI)和蓝宝石硅(SoS)等工艺技术给业界提供了丰富的选择。虽然半导体器件的集成度越来越高,但分立器件同样在用这些工艺制造。随着全球电信网络向长期演进(LTE)等4G技术的发展,分立技术在通信领域中正变得越来越少见。事实上许多人相信,智能手机的普及敲响了手持通信产品中分立实现技术的丧钟。 例如像iPhone这样的手持设备,消费者对更长电池使用时间、更强多媒体功能和小型体积等要求主导着产品的设计。用更少的芯片提供更强的性能和更多的功能意味着体积和成本方面的节省。除了集成更多的元件外,今天的半导体器件和集成电路(IC)必须提供更低的功耗、更方便的设计和合理的价格等优势。在基础设施方面同样是这个趋势,因为网络供应商希望在满足不断增长的数据业务同时,能利用“绿色”基站降低系统功耗。 从TriQuint半导体公司的行动中也可以验证上述趋势来。该公司目前正在推进相对分立技术来说具有更高集成度的解决方案。“大功率GaNon-SiC的优秀性能已经得到了业界的广泛认可,”TriQuint公司商业代工营销部总监Mike Peters指出,“TriQuint的方法是提供完整的MMIC GaN工艺,这种工艺允许在这些更大功率应用中实现更完整的集成。另外,公司的TriPower系列RFIC在业界树立了新的性能标杆。采用系统性Doherty配置的两种TriQuint TG2H214120-FL 120W器件可以提供60多瓦的平均WCDMA功率和55%的集电极效率。TriPower器件也很容易通过传统的数字预失真(DPD)技术实现线性化。” 为了满足正在发展的4G标准日益提高的带宽和调制复杂性和当前3G标准的扩增有关的要求,Peters认为需要采用新一代的工艺技术产品。“这将涉及到提高集成度、提高功率和效率以及降低系统成本。”他预计,“技术改进将深入化合物半导体(GaAs和GaN)以及诸如铜倒装芯片等封装技术中去。” 工艺技术的持续发展确实在推动蜂窝通信的演进。举例来说,Peregrine半导体公司与IBM公司的合作成为前段时间的热门新闻。Peregrine公司的下一代UltraCMOS RF IC在经过充分认证后,将由IBM公司设在佛蒙特州伯林顿市的200mm晶圆半导体制造工厂采用两家公司联合开发的一种180nm工艺进行制造。最近,Peregrine还与绝缘硅(SOI)晶圆提供商Soitec公司联合开发了一种绑定型蓝宝石硅基板,用于RF IC制造。这种新基板的开发和大批量生产已经得到认证,可用于制造Peregrine公司的下一代STeP5 UltraCMOS RF IC。这两家公司 能够将一层单晶质薄硅层运载并绑定到蓝宝石基板上。最终形成的绑定型硅层在晶体管迁移率和硅质量方面都好于使用外延生长型硅层的传统SOS晶圆。 对Peregrine来说,新基板有望进一步改善RF IC性能、功能和外形尺寸,而且IC尺寸减小和性能增强的幅度可达30%。这种基板还有助于Peregrine公司继续保持其长期发展战略,即采用能够匹配体硅技术的良率和可扩展质量的基板技术实现更高集成度的射频前端(RFFE)IC解决方案。 让我们再看看其它开发新闻。Cree公司在SiC技术方面迈出了一大步(图1)。前年8月,Cree公司展示了微管道密度不到10 micropipes/cm2的高质量150mm SiC基板。目前Cree公司使用100mm直径的SiC基板。SiC制造的产品可用于种类广泛的照明、功率和通信元件,包括用于无线通信的射频功率晶体管。而150mm SiC基板的推出不仅可以提高吞吐量,而且成本相应也有大幅降低。 图1:生产操作员正在位于北卡罗来纳州研究三角园区的Cree公司先进器件洁净室设备前使用电子扫描显微镜(SEM)检查SiC晶圆 GaN工艺一直是SiC的强劲竞争对手。比如除了通信应用之外,GaN还被用于替代能源等领域。据RFMD公司MPG高级工程技术部副总裁Joe Johnson和CPG技术平台部副总裁Todd Gillenwater透露,“GaN是所有半导体材料中具有最高功率密度的材料,其功率密度是硅或GaAs的5至10倍,SiC的2倍。对于射频应用来说,高功率密度意味着器件可以非常小,而且具有非常小的寄生电容,从而能实现非常大的带宽和很高的输入/输出阻抗。GaN材料也具有特别高的标准电场,这意味着很高的击穿电压,因而允许基站工作在高得多的电压,并转换为更高的总体系统效率。采用GaN的其它应用包括高功率电子器件,比如转换器/逆变器和给混合动力汽车提供动力的电机驱动器,以及各种工业应用。GaN产品的高效率使得它是将光伏和风能系统连接到电网的理想选择。GaN可以使功率电子元件具有更快的开关速度和更低的功耗损失。具有将电网元件的功耗损失减小约30%的能力,从而使得GaN成为了一种真正‘绿色的技术’”。 因为GaN是一种相对不太成熟的技术,因此Johnson和Gillenwater表示GaN仍然相对比较昂贵。但随着更大直径基板的推出和产量的提高,成本将很快降下来。RFMD公司的GaN技术至今投产已经有2年半了。在该公司的CATV放大器中,GaN用于HFC网络,可用于扩展信号从头端到消费者的信号传输范围。与GaAs放大器相比,RFMD公司声称这些放大器可以提供更高的输出功率。此外,RF393x系列GaN功率晶体管在输出功率性能方面都要胜过GaAs和硅。 然而,GaAs仍具有关键优势。例如,安华高科技公司最近利用其0.25-μm GaAs增强型pHEMT半导体工艺成功创建了MGA-31589和MGA-31689增益块功率放大器(PA)。通过提供高增益,这些功放有望大幅减少无线基础设施应用中需要的射频总级数(图2)。此外,来自ADI公司的一系列射频/中频可变增益放大器(VGA)同时利用GaAs和SiGe来更好地服务基站、工业/仪器和国防设备。这一系列射频/中频VGA(型号为ADL5201、ADL5202、ADL5240和ADL5243)将4个分立的射频/中频模块组合成了一个器件。ADL5201及其双路版本ADL5202是数字控制 的中频VGA,设计支持高中频采样接收器设计(参看“用IC控制无线网络中的增益”)。 无线发展趋势和解决方案在便携式医疗设计中的应用 虽然消费类应用设备总有一些精通科技(tech-savvy)的用户,并可以给他们推荐一系列功能集和附件功能,但是典型的医疗终端用户可能各式各样,从居家病人到医院里照顾严重病人的护士,对功能均有特定的需求。作为终端设备,医疗器材必须可靠且易于使用。满足上述需求的技术业已可用,更重要的是,这些技术也正引领和推动当前的设计趋势。如果设计人员想要了解去哪里寻找合适的技术并如何应用,那么手机技术则是现成的和容易利用的 虽然消费类应用设备总有一些精通科技(tech-savvy)的用户,并可以给他们推荐一系列功能集和附件功能,但是典型的医疗终端用户可能各式各样,从居家病人到医院里照顾严重病人的护士,对功能均有特定的需求。作为终端设备,医疗器材必须可靠且易于使用。满足上述需求的技术业已可用,更重要的是,这些技术也正引领和推动当前的设计趋势。如果设计人员想要了解去哪里寻找合适的技术并如何应用,那么手机技术则是现成的和容易利用的。 移动医疗设备通常具备特定的用途,如脉搏血氧仪或血糖仪,这些设备完成其核心任务非常出色。这些便携设备演变成具有多传感器,完成日常任务和数据趋势的记录,但在显示屏有限的小型手机上保留这些信息并不实际。有两种通用方法从手机或其接口获取这些数据:无线或者USB。不久以前,使用的是可移动储存卡,但即使只是把它们取下或插入PC这样简单的工作也是很麻烦的。 无线趋势和解决方案 现在的医用手机设计支持两项标准:低功率蓝牙(Bluetooth)和ZigBee。在无线医疗远程监测服务(Wireless Medical Telemetry Service,WMTS)以及工业科学和医疗(ISM)领域,也有一些基于专有技术的解决方案,其频带范围为400MHz~2.5GHz,当然,这仍然属于移动电话的频带。频带选择将取决于应用需求以及与接收器距离远近,设备尺寸和可用功率也将影响频带。不管频率选择如何,对于所有无线应用,功率也是常见的两难问题,但这也是我们在移动手机行业中利用半导体技术最多的地方。我们选择单节锂离子电池作为可充电的电源,以便最好地应用此项技术。虽然AA干电池和钮扣电池也可用,但是它们的低电压经常需要较昂贵的降低/升压拓扑,而且第二电源选件不是那么普遍。 无线技术的核心难题是其动态功率需求,无线收发器无法工作在持续广播或接收模式下,而是按照应用需要来发送或接收脉冲式数据。而这种脉冲式工作在电池供电轨(Vbatt)上是最难做到的。将无线收发器偏压通过电容组直接连接至电池是一种解决方案,但可充电电池有着太大的工作电压范围,通常是2.5~4.2V。针对芯片核心供电轨必须使用 DC/DC降压转换器。这可使Vbatt保持稳定,且不会使最终连接至Vbatt的传感器下游因欠压,而影响其数据准确性。 FPGA设计系统时钟的影响因素及其分析 时钟是整个电路最重要、最特殊的信号,系统内大部分器件的动作都是在时钟的跳变沿上进行, 这就要求时钟信号时延差要非常小,否则就可能造成时序逻辑状态出错;因而明确FPGA设计中决定系统时钟的因素,尽量较小时钟的延时对保证设计的稳定性有非常重要的意义。 时钟是整个电路最重要、最特殊的信号,系统内大部分器件的动作都是在时钟的跳变沿上进行, 这就要求时钟信号时延差要非常小,否则就可能造成时序逻辑状态出错;因而明确FPGA设计中决定系统时钟的因素,尽量较小时钟的延时对保证设计的稳定性有非常重要的意义。 1.1 建立时间与保持时间 建立时间(Tsu:set up time)是指在时钟沿到来之前数据从不稳定到稳定所需的时间,如果建立的时间不满足要求那么数据将不能在这个时钟上升沿被稳定的打入触发器;保持时间(Th:hold time)是指数据稳定后保持的时间,如果保持时间不满足要求那么数据同样也不能被稳定的打入触发器。建立与保持时间的简单示意图如下图1所示。 图1 保持时间与建立时间的示意图 在FPGA设计的同一个模块中常常是包含组合逻辑与时序逻辑,为了保证在这些逻辑的接口处数据能稳定的被处理,那么对建立时间与保持时间建立清晰的概念非常重要。下面在认识了建立时间与保持时间的概念上思考如下的问题。 图2为统一采用一个时钟的同步设计中一个基本的模型。图中Tco是触发器的数据输出的延时;Tdelay是组合逻辑的延时;Tsetup是触发器的建立时间;Tpd为时钟的延时。如果第一个触发器D1建立时间最大为T1max,最小为T1min,组合逻辑的延时最大为T2max,最小为T2min。问第二个触发器D2立时间T3与保持时间T4应该满足什么条件,或者是知道了T3与T4那么能容许的最大时钟周期是多少。这个问题是在设计中必须考虑的问题,只有弄清了这个问题才能保证所设计的组合逻辑的延时是否满足了要求。 图2 同步设计中的一个基本模型 下面通过时序图来分析:设第一个触发器的输入为D1,输出为Q1,第二个触发器的输入为D2,输出为Q2; 时钟统一在上升沿进行采样,为了便于分析我们讨论两种情况即第一:假设时钟的延时Tpd为零,其实这种情况在FPGA设计中是常常满足的,由于在FPGA设计中一般是采用统一的系统时钟,也就是利用从全局时钟管脚输入的时钟,这样在内部时钟的延时完全可以忽略不计。这种情况下不必考虑保持时间,因为每个数据都是保持一个时钟节拍同时又有线路的延时,也就是都是基于CLOCK的延迟远小于数据的延迟基础上,所以保持时间都能满足要求,重点是要关心建立时间,此时如果D2的建立时间满足要求那么时序图应该如图3所示。 从图中可以看出如果: T-Tco-Tdelay>T3 即: Tdelay< T-Tco-T3 那么就满足了建立时间的要求,其中T为时钟的周期,这种情况下第二个触发器就能在第二个时钟的升沿就能稳定的采到D2,时序图如图3所示。 图3 符合要求的时序图 如果组合逻辑的延时过大使得 T-Tco-Tdelay 那么将不满足要求,第二个触发器就在第二个时钟的升沿将采到的是一个不定态,如图4所示。那么电路将不能正常的工作。 图4 组合逻辑的延时过大时序不满足要求 从而可以推出 T-Tco-T2max>=T3 这也就是要求的D2的建立时间。 从上面的时序图中也可以看出,D2的建立时间与保持时间与D1的建立与保持时间是没有关系的,而只和D2前面的组合逻辑和D1的数据传输延时有关,这也是一个很重要的结论。说明了延时没有叠加效应。 第二种情况如果时钟存在延时,这种情况下就要考虑保持时间了,同时也需要考虑建立时间。时钟出现较大的延时多是采用了异步时钟的设计方法,这种方法较难保证数据的同步性,所以实际的设计中很少采用。此时如果建立时间与保持时间都满足要求那么输出的时序如图5所示。 图5 时钟存在延时但满足时序 从图5中可以容易的看出对建立时间放宽了Tpd,所以D2的建立时间需满足要求: Tpd+T-Tco-T2max>=T3 由于建立时间与保持时间的和是稳定的一个时钟周期,如果时钟有延时,同时数据的延时也较小那么建立时间必然是增大的,保持时间就会随之减小,如果减小到不满足D2的保持时间要求时就不能采集到正确的数据,如图6所示。 这时即T-(Tpd-Tco-T2min) T-(Tpd+T-Tco-T2min)>=T4 即Tco+T2min-Tpd>=T4 从上式也可以看出如果Tpd=0也就是时钟的延时为0那么同样是要求Tco+T2min>T4,但是在实际的应用中由于T2的延时也就是线路的延时远远大于触发器的保持时间即T4所以不必要关系保持时间。 图6 时钟存在延时且保持时间不满足要求 综上所述,如果不考虑时钟的延时那么只需关心建立时间,如果考虑时钟的延时那么更需关心保持时间。下面将要分析在FPGA设计中如何提高同步系统中的工作时钟。 1.2 如何提高同步系统中的工作时钟 从上面的分析可以看出同步系统时对D2建立时间T3的要求为: T-Tco-T2max>=T3 所以很容易推出T>=T3+Tco+T2max,其中T3为D2的建立时间Tset,T2为组合逻辑的延时。在一个设计中T3和Tco都是由器件决定的固定值,可控的也只有T2也就时输入端组合逻辑的延时,所以通过尽量来减小T2就可以提高系统的工作时钟。为了达到减小T2在设计中可以用下面不同的几种方法综合来实现。 1.2.1 通过改变走线的方式来减小延时 以altera的器件为例,我们在quartus里面的timing closure floorplan 可以看到有很多条条块块,我们可以将条条块块按行和按列分,每一个条块代表1个LAB,每个LAB里有8个或者是10个LE。它们的走线时延的关系如下:同一个LAB中(最快) < 同列或者同行 < 不同行且不同列。我们通过给综合器加适当的约束(约束要适量,一般以加5%裕量较为合适,比如电路工作在100Mhz,则加约束加到105Mhz就可以了,过大的约束效果反而不好,且极大增加综合时间)可以将相关的逻辑在布线时尽量布的靠近一点,从而减少走线的时延。 1.2.2 通过拆分组合逻辑的方法来减小延时 由于一般同步电路都不止一级锁存(如图8),而要使电路稳定工作,时钟周期必须满足最大延时要求,缩短最长延时路径,才可提高电路的工作频率。如图7所示:我们可以将较大的组合逻辑分解为较小的几块,中间插入触发器,这样可以提高电路的工作频率。这也是所谓“流水线”(pipelining)技术的基本原理。 对于图8的上半部分,它时钟频率受制于第二个较大的组合逻辑的延时,通过适当的方法平均分配组合逻辑,可以避免在两个触发器之间出现过大的延时,消除速度瓶颈。 图7 分割组合逻辑 图8 转移组合逻辑 那么在设计中如何拆分组合逻辑呢,更好的方法要在实践中不断的积累,但是一些良好的设计思想和方法也需要掌握。我们知道,目前大部分FPGA都基于4输入LUT的,如果一个输出对应的判断条件大于四输入的话就要由多个LUT级联才能完成,这样就引入一级组合逻辑时延,我们要减少组合逻辑,无非就是要 输入条件尽可能的少,这样就可以级联的LUT更少,从而减少了组合逻辑引起的时延。 信令监测系统关联和关联回填关键技术研究 随着中国移动GSM通信业务的飞速发展,信令监测系统也得到全面的应用和发展,为运营商的网络维护提供了强有力的工具,为提高网络业务质量,提高移动用户的客户感知话务质量发挥了巨大作用。随着信令监测系统监测范围的不断扩大和全网监测要求,关联和关联回填成为信令监测系统必不可缺少的关键技术。 1 关联和关联回填基础概念 随着中国移动GSM通信业务的飞速发展,信令监测系统也得到全面的应用和发展,为运营商的网络维护提供了强有力的工具,为提高网络业务质量,提高移动用户的客户感知话务质量发挥了巨大作用。随着信令监测系统监测范围的不断扩大和全网监测要求,关联和关联回填成为信令监测系统必不可缺少的关键技术。 关联是指建立MSISDN—IMSI—IMEI—TMSI—MSRN—HON等网络用户信息的自动关联;目的是为了进行实时的关联回填。 关联回填是指信令监测系统中合成CDR后,通过查询MSISDN的实时关联信息,将IMSI/TMSI/MSRN等信息关联的真实MSISDN得到并填入CDR中,目的是用户业务跟踪和统计,可以完全针对MSISDN来实现。提高了投诉处理的效率,降低了信令监测系统的使用难度。 2 关联技术应用 2.1 关联技术的发展 早期信令监测系统主要实现运营商与外网之间互联的关口局以及国际关口局的监测,核心网内部以固定网为主,此时期用户见到MSRN和TMSI的CDR/TDR记录不多。因此关联技术没有应用需求。 伴随网络大规模软交换改造结束,对于Nc/Mc接口的监测需求全面实施,此时实现信令监测系统关联技术的前提条件已经具备。同时中国移动对信令监测系统发挥的巨大作用有更深刻的认识,并推出了信令监测系统的技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 ,强调了实现关联和关联回填技术的必要性。因此关联技术得到广泛的应用和发展。 2.2 关联技术实现原理 (1)关联技术实现前提 关联技术的实现前提是基于对MSC—BSC间A接口的全面监测。关联技术实现MSISDN—IMSI—TMSI等信息的自动关联,因此对于一个MSC下的所有的A接 口必须全面监测,这样才能全面跟踪用户old-TMSI到new-TMSI的变化过程,并实时更新移动用户的关联表。 在早期MSC-BSC之间的A接口采用E1链路,因此监测采集信令链路的数量巨大,导致采集设备庞大。在核心网软交换改造后,A接口变为 MSCServer—MGW—BSC之间的Mc口。Mc口主要是100M/1000M的局域网接口,信令采集集中方便,因此随着Mc口的大量采集,关联技术具备了应用的基础。 由于MOC时A接口中没有主叫的MSISDN和MTC时没有被叫的MSISDN,只有呼叫的TMSI/IMSI信息,为了得到MSISDN—IMSI--TMSI的准确对应关系,需要关联处理MAP信令过程LU位置更新的记录。此外为了更快地满足关联回填的要求,还需要对MSC—MSC之间E接口的切换消息和发标识/发IMSI等进行关联处理,这样才能形成全面实时的用户信息关联表。 因此关联技术实现前提是对于GSM网的A/C/E接口的全面监测。 (2)关联技术实现涉及的信令过程 ?位置更新过程:对于A接口包含“IMSI附着”“正常位置更新”和“周期性位置更新”的成功记录,主要得到IMSI—TMSI—TMSI--IMEI的关联关系;对于C接口访问HLR的“位置更新”和“删除位置”,得到用户的MSISDN--IMSI--VLR的对应关系。 ?呼叫过程:通过MAP呼叫业务SRI发路由信息和PRN提供漫游号码的信令过程,可以建立MSISDN—IMSI—MSRN之间的关联过程;通过A接口的寻呼和寻呼响应信令过程,可以建立IMSI--TMSI的关联过程(见图1)。在个别省份监测系统中,由于MAP没有监测,而采用被叫彩铃过程记录和被叫寻呼响应过程关联,在主叫号码相同的前提下,实现了被叫用户的MSISDN—IMSI--TMSI的关联。该方法的缺点是被叫必须寻呼响应且振铃,而且还申请了彩铃业务,否则不能关联;优点是减少了对MAP消息的依赖。 图1 移动用户呼叫移动用户流程 ?切换过程:只包含跨MSC的切换过程,并对C接口的“发标识”过程跟踪解析,可以关联IMSI—MSISDN—TMSI,并得到用户的VLR信息。 以上是2G网络环境下的关联过程,在GPRS/3G网络环境下,还要对Gb/Gn/IuCs接口的信令过程进行关联跟踪处理。 (3)关联用户信息表的处理技术 关联技术的核心是建立关联信息表。该表既要满足随时更新,又要满足关联回填的查询读取。由于A接口呼叫业务量巨大,因此关联回填查询读取用户信息的数据流量巨大。因而要求关联信息表要设计高效,满足大数据量的处理。 由于关联和关联回填的重要作用,在信令监测系统中需要配置独立的关联应用服务器。关联信息表至少具备同时处理5000万用户能力,满足全省信令监测应用规模。 关联信息表分为静态表和动态表两个部分;静态表主要存储IMSI--MSISDN对应关系,该表会定期保存到固定介质上,一旦发生系统宕机时,可随时恢复获取;动态表则在内存动态更新,主要存储 IMSI—newTMSI—oldTMSI—IMEI—MSISDN--MSRN--VLR/MSC地址等信息,该表的维护处理是信令监测系统核心关键技术。由于信令监测系统业务流量大,该表的更新处理能力及实时性要求都非常高,设备配置必须满足一定的冗余要求。 数据采集冗余在高炉自动化系统中的应用 冶金关键过程控制系统中要求控制装置有极高的可靠性。在高炉炼铁生产中,如果控制系统出现故障,由此引起的停产和设备的损坏将造成极大的经济损失,只要系统中一个地方出问题,就会造成整个系统停产。仅仅通过提高控制系统的硬件及软件的可靠性来满足高炉炼铁对可靠性的要求是不可能的。因为可编程序控制器本身的可靠性的提高有一定的限度,并且可靠性的提高会使成本急剧增加。 )后对人员安全 因此,对一些关键的、危险的或停止(故障 1 引言 冶金关键过程控制系统中要求控制装置有极高的可靠性。在高炉炼铁生产中,如果控制系统出现故障,由此引起的停产和设备的损坏将造成极大的经济损失,只要系统中一个地方出问题,就会造成整个系统停产。仅仅通过提高控制系统的硬件及软件的可靠性来满足高炉炼铁对可靠性的要求是不可能的。因为可编程序控制器本身的可靠性的提高有一定的限度,并且可靠性的提高会使成本急剧增加。因此,对一些关键的、危险的或停止(故障)后对人员安全或设备损伤有重大隐患的控制部分经常使用冗余控制器或冗余系统就能够有效地解决上述问题。 2 数据冗余技术 “冗余”就是将相同功能的设备设计为2个或2个以上,如果一个设备有问题,另外一个设备就会自动承担起有问题设备的任务,使生产能够继续进行。具体说来就是备份出另一套服务。一般情况下是某一套系统运行,而第二个系统处于待命状态,可以通过人工方式监视第一套系统,当发现有故障时,便激活第二套系统。也可以用控制器对2个模块同时进行扫描,当其中一块停止回应时,系统从另一个模块中获取数据。由此可见,冗余的目的保证了系统工作的连续性(基本不会出现系统不工作的情况)、稳定性。 plc冗余可以分为软件冗余和硬件冗余两种。硬件冗余实现方式下对硬件型号有所要求,连接方式也不同,但对软件并无特殊要求。软件冗余投资不会太大,通过软件设计实现数据的读取、备用,监测到异常时自动切换。有些场合,也有按照冷冗余、暖冗余和热冗余来区分。 3 高炉自动化数据冗余 3.1 炉顶料罐压力冗余检测 炉顶料罐压力检测在日常生产中占有很重要的地位,若出现故障将直接影响到布料的顺利进行。莱钢1000立方米高炉整体由受料斗、料罐和高炉炉体三部分构成。焦炭、烧结矿等各种入炉原料由料车运到炉顶,倒入受料斗中。等到料罐内放散完毕后,即料罐压力为零时,打开上密阀和柱塞阀向料罐装料。装料完成后料罐将进行均压,此时料罐压力等于或者大于炉内压力,一旦高炉准备接受下一批炉料就进行布料,则打开下密阀并将料流调节阀开至设定开度,料罐中的炉料通过料流调节阀流到旋转的布料溜槽上。料罐清空后,关闭料流调节阀和下密封阀,打开放散阀进行放散,准备下一次装料。 从上述过程中可看到料罐压力在生产中的重要性,如果无法正确到检测料罐压力,会导致受料斗中的入炉原料无法进入料罐中,同时料罐中已有的炉料不能顺利向炉内布放。 并且当初高炉设计时,将“料罐压力”和“炉内压力”两个检测点的信号先引入本体控制室中,然后通过光纤通讯,传到槽下控制室,该控制室的plc接受并且处理后,再对炉顶设备进行控制。所以通讯是否畅通也是一个不得不警惕的隐患。 通过研究分析,采用数据冗余中硬件冗余的方式,可在原有设备基础上增加一套压力变送器,其信号不通过第三方传递,直接引致槽下控制室中进行处理。平时两套设备都在运行,由本体控制室通讯来的信号和直接从高炉传来的备用信号送给槽下控制室的plc处理,遵循一用一备的原则选择使用。这样就减少了对一套设备的依赖,增加了设备可靠性和操作灵活性。图1为改造后的数据传输、处理过程。 图1 高炉冗余数据传输处理 备用压力变送器要与原有的设备具有型号和相同的规格,这样采集的数据才有可比性,不会有较大的误差;两路信号的使用原则为“一用一备”,即在生产中只使用一路信号,参与生产控制,另一路信号处于备用状态。互为切换使用,当某一路信号出现异常时,另一路可迅速投入使用;监控画面要将两路信号的状态实时体现出来,通过显示的数值和数值的变化来判定两套变送器的运行状况。从而为选用哪一路信号参与控制做参考。监控画面设计如图2所示。 图2 监控画面 炉内压力用棒图的形式表示炉内压力检测点的变化情况。料罐压力。用棒图的形式表示两路料罐压力检测点的变化情况。切换设定用于手动切换使用料罐压力检测点信号。异常设定做了一个报警系统,当两路料罐压力之间的差值大于设定值后即认定为异常,发出报警,由操作人员做出判断。 通过改造,两套压力变送器运行状况良好,平时两套设备同时工作着,互为备用,都能很好得参与到生产控制中去,降低了因设备故障而影响生产的几率,画面上的棒图表示可以很好的反映出两路信号的变化情况,操作简单,而且在不影响生产的基础上可以很方便的对设备进行维护保养,提高了设备寿命和系统整体的可靠性,使维护更加方便。 几种有效开关电源EMI的抑制方案解析 关于开关电源EMI(Electro-Magnetic Interference)的研究,有些从EMI产生的机理出发,有些从EMI 产生的影响出发,都提出了许多实用有价值的方案。这里分析与比较了几种有效的方案,并为开关电源EMI 的抑制措施提出新的参考建议。 关于开关电源EMI(Electro-Magnetic Interference)的研究,有些从EMI产生的机理出发,有些从EMI 产生的影响出发,都提出了许多实用有价值的方案。这里分析与比较了几种有效的方案,并为开关电源EMI 的抑制措施提出新的参考建议。 开关电源电磁干扰的产生机理 开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。现在按噪声干扰源来分别说明: 1、二极管的反向恢复时间引起的干扰 高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。 2、开关管工作时产生的谐波干扰 功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。 3、交流输入回路产生的干扰 无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。 开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。 4、其他原因 元器件的寄生参数,开关电源的原理图设计不够完美,印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布置,具有很大的随意性,PCB的近场干扰大,并且印刷板上器件的安装、放置,以及方位的不合理都会造成EMI干扰。 开关电源EMI的特点 作为工作于开关状态的能量转换装置,开关电源的电压、电流变化率很高,产生的干扰强度较大;干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器,相对于数字电路干扰源的位置较为清楚;开关频率不高(从几十千赫和数兆赫兹),主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰;而印刷线路板(PCB)走线通常采用手工布线,具有更大的随意性,这增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度。 EMI测试技术 目前诊断差模共模干扰的三种方法:射频电流探头、差模抑制网络、噪声分离网络。用射频电流探头是测量差模 共模干扰最简单的方法,但测量结果与标准限值比较要经过较复杂的换算。差模抑制网络结构比较简单,测量结果可直接与标准限值比较,但只能测量共模干扰。噪声分离网络是最理想的方法,但其关键部件变压器的制造要求很高。 目前抑制干扰的几种措施 形成电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径和受扰设备。因而,抑制电磁干扰也应该从这三方面着手。首先应该抑制干扰源,直接消除干扰原因;其次是消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径;第三是提高受扰设备的抗扰能力,减低其对噪声的敏感度。目前抑制干扰的几种措施基本上都是用切断电磁干扰源和受扰设备之间的耦合通道,它们确是行之有效的办法。常用的方法是屏蔽、接地和滤波。 采用屏蔽技术可以有效地抑制开关电源的电磁辐射干扰。例如,功率开关管和输出二极管通常有较大的功率损耗,为了散热往往需要安装散热器或直接安装在电源底板上。器件安装时需要导热性能好的绝缘片进行绝缘,这就使器件与底板和散热器之间产生了分布电容,开关电源的底板是交流电源的地线,因而通过器件与底板之间的分布电容将电磁干扰耦合到交流输入端产生共模干扰,解决这个问题的办法是采用两层绝缘片之间夹一层屏蔽片,并把屏蔽片接到直流地上,割断了射频干扰向输入电网传播的途径。为了抑制开关电源产生的辐射,电磁干扰对其他电子设备的影响,可完全按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽罩,然后将整个屏蔽罩与系统的机壳和地连接为一体,就能对电磁场进行有效的屏蔽。电源某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。例如,静电屏蔽层接地可以抑制变化电场的干扰;电磁屏蔽用的导体原则上可以不接地,但不接地的屏蔽导体时常增强静电耦合而产生所谓“负静电屏蔽”效应,所以仍以接地为好,这样使电磁屏蔽能同时发挥静电屏蔽的作用。电路的公共参考点与大地相连,可为信号回 路提供稳定的参考电位。因此,系统中的安全保护地线、屏蔽接地线和公共参考地线各自形成接地母线后,最终都与大地相连。 在电路系统设计中应遵循“一点接地”的原则,如果形成多点接地,会出现闭合的接地环路,当磁力线穿过该回路时将产生磁感应噪声,实际上很难实现“一点接地”。因此,为降低接地阻抗,消除分布电容的影响而采取平面式或多点接地,利用一个导电平面(底板或多层印制板电路的导电平面层等)作为参考地,需要接地的各部分就近接到该参考地上。为进一步减小接地回路的压降,可用旁路电容减少返回电流的幅值。在低频和高频共存的电路系统中,应分别将低频电路、高频电路、功率电路的地线单独连接后,再连接到公共参考点上。 滤波是抑制传导干扰的一种很好的办法。例如,在电源输入端接上滤波器,可以抑制开关电源产生并向电网反馈的干扰,也可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害。在滤波电路中,还采用很多专用的滤波元件,如穿心电容器、三端电容器、铁氧体磁环,它们能够改善电路的滤波特性。恰当地设计或选择滤波器,并正确地安装和使用滤波器,是抗干扰技术的重要组成部分。 过采样技术原理介绍 假定环境条件: 10位ADC最小分辨电压1LSB 为1mv ,假定没有噪声引入的时候, ADC采样上的电压真实反映输入的电压, 那么小于1mv的话,如ADC在0.5mv是数据输出为0 。 假定环境条件: 10位ADC最小分辨电压1LSB 为1mv ,假定没有噪声引入 , 那么小于1mv的话,如ADC在的时候, ADC采样上的电压真实反映输入的电压 0.5mv是数据输出为0 。 我们现在用4倍过采样来, 提高1位的分辨率,当我们引入较大幅值的白噪声: 1.2mv振幅(大于1LSB), 并在白噪声的不断变化的情况下, 多次采样, 那么我们得到的结果有: 真实被测电压 白噪声叠加电压 叠加后电压 ADC输出 ADC代表电压 0.5mv 1.2mv 1.7mv 1 1mv 0.5mv 0.6mv 1.1mv 1 1mv 0.5mv -0.6mv -0.1mv 0 0mv 0.5mv -1.2mv -0.7mv 0 0mv ADC的和为2mv, 那么平均值为: 2mv/4=0.5mv!!! 0.5mv就是我们想要得到的,这里请留意, 我们平时做滤波的时候, 也是一样的操作喔! 那么为什么没有提高分辨率? 是因为, 我们做滑动滤波的时候, 把有用的小数部分扔掉了, 因为超出了字长啊, 那么0.5取整后就是 0 了, 结果和没有过采样的时候一样是 0 , 而过采样的方法时候是需要保留小数部分的, 所以用4个样本的值, 但最后除的不是4, 而是2! 那么就保留了部分小数部分, 而提高了分辨率! 从另一角度来说, 变相把ADC的结果放大了2倍(0.5*2=1mv), 并用更长的字长表示新的ADC值, 这时候, 1LSB(ADC输出的位0)就不是表示1mv了, 而是表示0.5mv, 而(ADC输出的位1)才是原来表示1mv的数据位, 下面来看看一下数据的变化: ADC值相应位 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0.5mv测量值 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0mv(10位ADC的分辨率1mv,小于1mv无法分辨,所以输出值为0) 叠加白噪声的4次过采样值的和 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 2mv 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0mv(平均数, 对改善分辨率 滑动平均滤波2mv/4次 没作用) 过采样插值2mv/2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2mv/2=0.5mv, 将这个数作为11位ADC值, 那么代表就是0.5mv 这里我们提高了1位的ADC分辨率。 这样说应该就很简单明白了吧, 其实多出来的位上的数据, 是通过统计输 而不是硬件真正分辨率出来的, 引入噪声并大于入量的分布, 计算出来的, 1LSB, 目的就是要使微小的输入信号叠加到ADC能识别的程度(原ADC最小分辨率)。 理论来说, 如果ADC速度够快, 可以无限提高ADC的分辨率, 这是概率和统计的结果,但是ADC的采样速度限制, 过采样令到最后能被采样的信号频率越来越低,就拿stm32的ADC来说, 12ADC, 过采样带来的提高和局限。 分辨率 采样次数 每秒采样次数 12ADC 1 1M 13ADC 4 250K 14ADC 16 62.5K 15ADC 64 15.6K 16ADC 256 3.9K 17DC 1024 976 18ADC 4096 244 19ADC 16384 61 20ADC 65536 15 要记住, 这些采样次数, 还未包括我们要做的滑动滤波 。 解读裸眼3D技术难点及全球裸眼3D电视技术现状 对于普通消费者更具实际意义的32吋以上平板电视而言,现在都有哪些阻碍裸 目前的裸眼3D技术发展状况又是什么情况?现在买电视时眼3D技术普及的难题? 要不要考虑未来升级到“裸眼3D”的因素?本文将给你答案。 对于普通消费者更具实际意义的32吋以上平板电视而言,现在都有哪些阻碍裸眼3D技术普及的难题?目前的裸眼3D技术发展状况又是什么情况?现在买电视时要不要考虑未来升级到“裸眼3D”的因素?本文将给你答案。 裸眼3D技术也存在“内部竞争” “裸眼3D”只是一个功能性的描述词汇。如果再往下细分的话,裸眼3D技术也可以分成若干种完全不同的类型。不同的裸眼3D技术原理各不相同,最终的成像效果也各有千秋。可以说,裸眼3D技术本身仍然处于发展和变革之中,并没有达到特别完善的程度。 目前比较常见,也相对比较成熟的裸眼3D技术有两种,一种是视差障壁(Barrier)式,另一种是柱状透镜(Lenticular Lens)式。其中显示面积较小的设备多选择前一种技术,而电视机、显示器等较大的设备更倾向于后一种技术。 两类主流裸眼3D技术各有千秋 视差障壁(Barrier)式裸眼3D技术是利用特定的算法,将影像交互排列,然后通过设置在显示器背光源和液晶面板之间的视差屏障,,将左眼及右眼可视的画面分开。由于左眼或右眼观看屏幕的角度不同,利用这一角度差遮住光线就可将图像分配给左眼或右眼,经过用户大脑将这两幅有差别的图像合成为一幅具有空间深度信息的立体图像。 目前比较常见,也相对比较成熟的裸眼3D技术有两种,一种是视差障壁(Barrier)式,另一种是柱状透镜(Lenticular Lens)式。其中显示面积较小的设备多选择前一种技术,而电视机、显示器等较大的设备更倾向于后一种技术。 两类主流裸眼3D技术各有千秋 视差障壁(Barrier)式裸眼3D技术是利用特定的算法,将影像交互排列,然后通过设置在显示器背光源和液晶面板之间的视差屏障,,将左眼及右眼可视的画面分开。由于左眼或右眼观看屏幕的角度不同,利用这一角度差遮住光线就可 将图像分配给左眼或右眼,经过用户大脑将这两幅有差别的图像合成为一幅具有空间深度信息的立体图像。 两类主流裸眼3D技术 这项技术出现的时间相对较长,也比较容易实现。但它的缺点也很明显,就是背光模块因为被视差障壁阻挡,使得亮度也随之降低。同时3D模式下屏幕的分辨率也会下降。例如夏普公司曾经推出过一款采用这种技术的裸眼3D显示器,在3D模式下不仅亮度只有2D模式的一半,分辨率也会下降到120dpi左右,只有2D模式下的一半。 而柱状透镜(Lenticular Lens)式3D技术则是在LCD面板的最表层添加了一层密集的柱状透镜组,这样在每个柱透镜下面的图像的像素被分成几个子像素,样透镜就能以不同的方向投影每个子像素。于是双眼从不同的角度观看显示屏,就看到不同的子像素。 柱状透镜(Lenticular Lens)式3D技术 柱状透镜式裸眼3D技术的优点是,没有阻挡背光的模块,因此显示器亮度不受影响。但它对观众观看屏幕时的角度有较严格要求,如果角度不合适则可能无法看到三维效果。 除了这两种裸眼3D技术,目前业内还有通过改变光源指向实现裸眼3D的技术(索尼),以及通过多层液晶屏叠加实现立体感的“MLD”技术等等。但这类技术要么处于实验室阶段,要么因为成本问题难以在电视机上实现,目前看来要成为未来主流裸眼3D技术的难度还比较大。 红外光电探测器在静电对靶喷雾中的应用 农业是国民经济的基础,先进的植保技术是农业生产丰收的保障,现代植物病虫害防治仍然以化学药剂防治为主,我国常规施药方法和施药器械落后,大量农药流失到水体、土壤和大气中,农药的利用率低,防治成本高,并造成严重的环境污染,对某些害虫防治效果欠佳,先进的施药方法和施药器械的研究与开发对我国农业的持续发展,降低生产成本,特别是保护环境具有重要的作用。 农业是国民经济的基础,先进的植保技术是农业生产丰收的保障,现代植物病虫害防治仍然以化学药剂防治为主,我国常规施药方法和施药器械落后,大量农药流失到水体、土壤和大气中,农药的利用率低,防治成本高,并造成严重的环境污染,对某些害虫防治效果欠佳,先进的施药方法和施药器械的研究与开发对我国农业的持续发展,降低生产成本,特别是保护环境具有重要的作用。对靶喷雾是新近发展起来的高效低污染施药新技术,AGTECH公司研制的“Tree-sense”智能喷雾器采用了“沙漠风暴”中使用的探测敌人坦克的三维图像传感器,它能够根据作物的距离、形状进行有效喷;DURAND WAYLAND公司的 “Smart Spray”喷雾器、“Tree-see”喷雾器使用了先进的声纳系统来进行目标的准确定位,这些装置精度高,但价格昂贵。根据我国国情,我们设计了红外光电探测器来进行目标的探测,并结合高压静电使雾滴带电,带电的雾滴作定向运动飞向植株,最后吸附在植株上,其命中率显著提高。这种红外探测器研制成本低、灵敏度高、体积小,加上与静电结合,就会达到与上述系统基本相同的效果。 设计思路 本文主要讲述红外光电探测器的研制。红外线是一种不可见光,采用专用的红外发射管和接收管,可以有效地防止周围可见光的干扰,进行无接触探测,不损伤被测物体。该探测器安装在电动小车上。红外对靶喷雾主要用在棉花的幼苗期和生长期间,当棉花处于幼苗期时,棉苗分散,对靶容易。当处于生长期时,棉花的茎部有一定的高度,此时采用红外线照射茎部,通过反射,确定目标。考虑到棉农十分注重田间管理,棉田杂草很少,所以红外光电探测器受到的干扰很小,可以忽略。 LM567集成锁相环路解码器及其外围元件组成锁相电路。三极管V1、红外线发射管H1及电阻R1、R9组成红外线发射电路,锁相电路的振荡信号由LM567的?脚输出,送至V1放大,驱动红外线发射管发出方波信号。集成电路mA741、红外接收管H2及其外围元件组成红外线接收电路,红外线接收管H2将接收到的红外线信号转变成本身阻值的变化,经电阻R3、电容C3耦合到mA741的?脚,由mA741进行放大,555电路、三极管V2及其外围相关器件组成延迟输出电路,用来控制电磁阀打开的时间,当探测到棉花时,LED绿灯亮,继电器通电,常开触点闭合,开始喷雾。 红外线光电探测器探测棉花是靠红外线反射来完成的,在设定的有效探测范围内,如果没有棉花,红外线接收管接收不到反射红外光信号,LM567的?脚输出高电平,555的?脚输出低电平,三极管V2截止,电磁阀关闭不喷雾;当探测到棉花时,红外线接收管收到被棉花反射回来的红外线信号,经转换电路的转换,送至放大电路μA741进行放大,其放大信号送至LM567的?脚与本身振荡信号比较,当与本身振荡信号同频率时,LM567的?脚输出低电平,555的?脚输出高电平,三极管V2导通,继电器通电,电磁阀打开开始喷雾。 为了防止隔行探测产生误动作,可以通过调节探测有效距离L(L2为了保证喷头打开时间,由555、R7、C9组成单稳态延迟电路如图1。V2的输出脉宽Tp0=R7?C9?ln3?1.1R7?C9。如果在电路的暂稳态持续时间内有干扰触发脉冲,则该脉冲不起作用,如图3,这就保证了电磁阀打开的时间。输出脉宽Tp0可以通过R7调节。 在红外发射与接收中要考虑到发射元件与接收元件都存在着方向性。因此存在着一个位置,在这个位置上传感器可获得最大的灵敏度。另外,还存在着一个传感器可以正常工作的范围,如图4所示。 利用LM567?脚脉冲信号驱动红外发光管,除了利用锁相环路解码器LM567提高检测灵敏度并消除太阳光等背景光的干扰外,还能使红外发光管在平均输入功率不变的情况下比直流驱动方式增加一倍的发射功率。在红外探测器前端加红外滤光片可去除可见光,使红外光通过,进一步提高了抗干扰能力。 结语 该电路的最大特点是实现了红外线发射与接收工作频率的同步自动跟踪,即红外发射部分不设专门的脉冲发生电路,而直接从接收部分的检测电路引入脉冲(实为LM567的锁相中心频率信号),既简化了线路和调试工作,又防止了周围环境变化和元件参数改变造成的收、发频率不一致,使电路稳定性和抗干扰能力大大增强。该探测器在实验中取得了很好的效果,与非对靶喷雾相比大大提高了喷雾的命中率。 基于嵌入式Linux图形用户接口的实现方法 随着Internet与网络的迅速发展 并向家庭领域不断扩展,使消费电子、计算机、通信(3C)一体化趋势日趋明显,嵌入式系统再度成为研究与应用的热点。嵌入式实时Linux操作系统以价格低廉、功能强大又易于移植而正在被广泛采用,成为新兴的力量,如今随着WAP手机、PDA、机顶盒、及DVD/VCD播放机已经迅速普及,用户对这些手持式设备的GUI提出了更高的要求,希望能看到像PC机才拥有的华丽美观的GUI。GUI已经成为了人与机器沟通的桥梁,嵌入 随着Internet与网络的迅速发展 并向家庭领域不断扩展,使消费电子、计算机、通信(3C)一体化趋势日趋明显,嵌入式系统再度成为研究与应用的热点。嵌入式实时Linux操作系统以价格低廉、功能强大又易于移植而正在被广泛采 PDA、机顶盒、及DVD/VCD播放机已用,成为新兴的力量,如今随着WAP手机、 经迅速普及,用户对这些手持式设备的GUI提出了更高的要求,希望能看到像PC机才拥有的华丽美观的GUI。GUI已经成为了人与机器沟通的桥梁,嵌入式系统对GUI的需求越来越高,而这一切均要求有一个轻型、占用资源少、高性能、高可靠、可配置及美观的GUI支持。 1 Java的图形界面工具 Java技术对于服务器,个人电脑和嵌入式系统来说是一项伟大的技术。由于其具有跨平台等特性。Java在服务器和桌面电脑方面的应用是非常成功的。然而在GUI方面,Java只用非常有限的一些特征去构建图形用户界面。其思想就是采用平台无关的Java应用程序接口打包到不同的操作系统来开发本地图形用户界面,被称之为抽象的窗口工具(AWT)。仅有普通的部件如文件域、文本区、选择框、单选按钮、列表框和按钮被AWT支持,图形和图像的特性支持非常有限,也就是说,只足够构建简单的applet程序。认识到需要更高级的图形用户界面组件和图形能力,Sun公司开发了Swing,Java 2D,Java3D,图像的输入/输出,以及Java高级图像(JAI)。Swing是用来构建Java图形界面的标准API(应用程序接口),一些AWT类由Swing基础而来。它有一套完全的组件从按钮到文件域、表格、树型和文件编辑器。这些组件不依赖于操作系统本地的部件,而是用原始 的图形像直线、矩形、文字画出。这种画代表感观插件,它能够模仿本地的感观。SWT是基于Java开发的,它的设计理念是最大化了操作系统的图形构件的API,就是说只要操作系统提供了相应图形的构件,那么SWT只是简单应用JNI技术调用它们,只有那些操作系统中不提供的构件,SWT才自己去做一个模拟的实现。另外SWT还提供对操作系统本地图形用户界面的直接访问,因此,基于SWT的Java应用程序拥有本地的图形用户界面并且可以和本地别的应用程序和部件集成在一起。使用SWT开发包,简单、跨平台、可靠等这些Jaya语言本身所具有的优点正渐渐融合到图形界面的应用程序开发中去。Java语言的另一扇成功之门正在逐渐打开。 2 SWT+GtkFB图形系统的体系结构 2.1 SWT+GtkFB图形系统的体系结构 2.1.1 SWT SWT处于体系机构的最上层,它与Java内的AwT和Swing同属于设计图形界面所需的高级函数库。而且SWT针对AWT 以及Swing的一些问题作了改善,如今它已发展成一套与作业系统无关的图形元件函数库。在元件的产生方面采用了适当的模拟,在基本的元件方面是采用原有作业系统的,对于较复杂的元件才用仿真的技术。基于SWT的Java应用程序拥有本地的图形用户界面,并且可以和本地别的应用程序,以及部件集成在一起。 SWT是基于Java语言开发出来的高级图形元件库,如图2所示SWT在Java端通过JNI(Java Native InteRFace)技术直接调用native端的GtkFB来使用操作系统的资源,JNI技术使得SWT程序可以与其他语言编写的Native端的代码互相协作,将它们整合在一起;另一方面可使运行在JVM(JAava虚拟机)中的SWT代码调用GtkFB库函数或其他程序;此外利用Invocation API,可将Java虚拟机嵌入到native端的应用中。JNI这个接口是双向的,相当于桥梁和纽带,它将SWT代码和native端的GtkFB代码连接起来。 2.1.2 Gtk库 如图1所示,GTK会用到几个连接库,如基本数据类型用的Glib库,它是由基础类、核心应用支持类、实用功能类、数据类和对象系统类五个部分组成的。 Pango是用于国际化文本的布局和显示的全功能框架。Pango可以处理以非从左到右方向排列的文本,并且可以容易地管理复杂语言,甚至还可以处理根据使用环境而采用不同形式的信函。例如它支持双向文本,用户可以将从左到右的文本和从右到左的文本混合编排;还可有用于确定各种复杂文本(如阿拉伯语和泰米尔语)形状的插件。Pango不仅仅是国际化,而且Pango库在Xft和XRender的支持下能很好地处理抗锯齿字体文本的显示。 Pango还支持各种图形格式如libpng,libjpeg,libtiff和Framebuffer port用的FreeType等。实际上GTK提供gdk-pixbuf,gdk和gtk三个连接库, 其中Gdk-pixbuf让我们可做相关的图像工作,gdk是窗口绘图系统的抽象层,framebuffer相关的工作大部分在此完成,而gtk则是高层的应用程序接口。 Atk(Accessibility Toolkit)可访问性工具箱。GTK充分利用ATK使残障人士(如视力低下或行动不便)与GTK应用程序交互成为可能。 选择低成本FPGA硬件和IP方案加速高清平板电视设计 不久以前,高清平板电视对普通消费者来说还是一个奢侈品。而现在,大多数一般收入家庭去购买一台高清平板电视已非难事。应对这一变化,面板厂家正在扩大产能去迎合市场需求并且鼓励更多的人去购买这一显示设备。 不久以前,高清平板电视对普通消费者来说还是一个奢侈品。而现在,大多数一般收入家庭去购买一台高清平板电视已非难事。应对这一变化,面板厂家正在扩大产能去迎合市场需求并且鼓励更多的人去购买这一显示设备。 市场研究公司iSuppli预计,在世界范围内,液晶和等离子(PDP)电视的出货量将从2,000万台(2004年)增长到接近9,000万台(2009年)。随着技术和显示尺寸的扩展,这些平板显示设备正在替代传统的阴极射线管( CRT)显示设备,甚至即使在同样的显示尺寸上,前者的价格还要稍高于后者。 较高的清晰度、优秀的色彩还原能力、最小的数字运动失真,这些都是消费者追求的性能。这些指标让消费者将不同的平板显示模式区分开来,在特定的屏幕尺寸上,具有这些特性的产品的售价可以高于那些最低的入门级产品。 一些公司将自己在图像增强技术方面的独门绝技标明在产品上,因此就可以将自己的产品卖得稍贵一些。如果你不想投入大量的资本和资源就想为你们公司的产品划算的开发、测试、制造这样的性能,从而也获得更高的利润。世界上有这样的好事吗?回答是肯定的,赛灵思与其合作伙伴已经开发了完整的解决方案套件帮你实现这样的目标。 该解决方案可以让显示设备的开发者加快产品的面市时间。其包括了一个基于 FPGA的低成本显示设备解决方案板,以及几个先进的视频/图像处理IP内核,以加速你的功能丰富的平板显示设备的设计。显示设备解决方案板中包括一个低成本的最佳逻辑的90nm FPGA器件和存储器,并且提供了全面的连通性,支持和显示面板以及视频调谐板的连结。 为什么需要在显示设备的应用中使用FPGA? 集成更多的功能、需求更多的服务、支持更多的标准、要求越来越快的面市时间,数字显示产品的设计者不断地被置于这样的压力之下。 ASIC供应商能提供定制芯片满足你所需的功能,但是他们也许会花费超过一年的时间去开发日益复杂的视频/图像处理器,由此你将在制作过程中承受巨大的NRE费用。 尽管有许多由Pixelworks、Genesis、Trident、Philips和ST这样的半导体供应商提供的专用标准部分(ASSP)解决方案可供使用,但它们却不允许显示设备制造商生产自身专有的用来获取额外利润的功能。而可编程的解决方案既可以弥补ASIC解决方案的不足,因为它可以更频繁的对整个系统做出改善;而通过生产差异化的产品,它也可以弥补ASSP解决方案的不足。这样的差异来自所采用的图像增强技术的形式,来自外围设备接口、存储接口或者连通性,甚至来自例如GPIO扩展这样的简化工具。 FPGA因此成为贯彻这些功能的卓越平台,因为它是可编程的并且使用非常灵活。另外因为它的并行处理能力和集成的许多专门针对消费类显示市场的特殊功能,FPGA尤其适用于许多数字视频应用场合。举例来说这些特殊功能包括:支持视频和显示面板方面的多种接口标准、 DSP功能、数字时钟管理、电压等级装换、高速I/O包选择。 具有这些功能的逻辑最佳FPGA是低价的,因为它们采用了较小的90nm工艺技术,而且在保持高晶圆良率的同时采用了较大的300mm晶圆。而互联性是可变成逻辑的传统强项。今天,随着标准和接口技术的改变,在显示设备的解决方案中,更加需要FPGA的参与。 低成本的基于FPGA的显示设本解决方案板 Xilinx现在提供了一款开发平台,其可以有效的设计和确认那些平板电视、背投电视以及数字投影仪领域内的前沿显示技术以加快设计面市的速度。应用这个平台,你可以创造和更改复杂的算法去增强显示设备的图像质量和色彩设置。 这个低成本的基于FPGA的显示设备解决方案板集成了逻辑最佳的90nm、一 1600E FPGA芯片,结合了可配置的百六十万门采用484针的BGA封装的XC3S PROM、和在对FPGA进行任意编程时需要用到的SPI。另外,其还包括四个512 Mb x16 DDR SDRAM存储器,对于支持帧缓存来说这是非常完美的。 随同这个显示设备的解决方案板,你可以获得一个266 Mbps的 SDRAM控制器和图像处理算法参考设计。还有一些可供选择的板和这个板一块提供,它们包括GPIO、 USB、CameraLink 和 DVI 选择板。这些可供选择的板允许方便实现标准的显示面板和视频板之间的连接,并且允许你校验连通性解决方案和视频/图像处理算法。 图1展示了这个显示设备解决方案板的架构。作为一个显示设备的开发者,你可以运用这个板开发更高的图像质量、多样的存储接口和对于一个灵活的、低成本的、高性能的解决方案所应该具备的各种特性。你还可以合并一些重要的显示特性,比如集成微控制器,内嵌软内核的32位RISC处理器以及LVDS、RSDS和迷你 LVDS接口,还包括并行数字信号处理、片上存储和在单个的逻辑最佳的90nm XC3S1600E FPGA设备上的高速外部存储访问特性。 高速16位AD7665在基于GPRS远程振动检测中的应用 由于计算机的微型化、网络化、性能价格比的上升和款件功能的日益强大,计算机控制系统几乎可以出现在任何场合:实时控制、监控、数据采集、信息处理、数据库等。 由于计算机的微型化、网络化、性能价格比的上升和款件功能的日益强大,计算机控制系统几乎可以出现在任何场合:实时控制、监控、数据采集、信息处理、数据库等。 随着计算机技术的迅速发展,现在的振动数据采集主要用微机进行数字化测试分析。振动测试仪器主要为以徽机为核心智能仪器。数字化测试的前撮是将传感器从被测试设备测得的模拟数据转换为数字化数据。因此摸数转换的精度、速度将直接决定数字化测试分析的精度、速度。本文的目的即将一个AD转换芯片应用于振动测试。 AD7665内置一个16位高速采样ADC,扩大了被测设备的振动频率范围。一个电阻器输入标量(允许多种输入范围),既而易于与多种不同的传感器配套使用。一个内部转换时钟、纠错电路,以及串行和并行系统接口,提高了AD转换外围电路设计的灵活性。 该器件具有3种采样模式:极高采样速率模式(Warp模式);快速模式(正常模式),适用于异步转换速率应用;低功耗模式(脉冲模式),适用于低功耗应用,其功耗与吞吐量呈比例关系。3种采样模式使得系统功耗降至最低。 1 基本原理 逐次比较型A/D转换器。就是将输入模拟信号与不同的参考电压作多次比较,使转换所得的数字量在数值上逐次逼近输入模拟量对应值。 对图1的电路,在数据采集阶段,它由启动脉冲 启动后,DAC内部电容阵列梭用作采样电容,并从IN的输入端得到模拟信号。当数据采集完成后, 的输入变为低电平,此时转换状态被启动。在第1个时钟脉冲作用下,控制逻辑电路使内部时序产生器的最高位置1,其他位置0,其输出经数据寄存器将1 000„„0,送入DAC。输入电压首先与DAC输出电压(REF/2)相比较,如IN?VREF/2,比较器输出为1,若IN 2 关键问题 在AD转换中时序问题直接决定了AD转换的成功与否,因此时序问题将是本文解决的第一个问题。另外由于本文采用的是双极性的输入,因此在AD7665的应用中应该注意输入配置,以及编码问题。 2.1 时序问题 图2为AD转换过程时序图。 信号控制AD7665转换的开始,一旦转换开始就不能被放弃或重新开始,直到转换完成。而信号与/CS和/RD互不干扰。信号是数字信号,要求有良好的边缘特性。而SNR是一个临界值,信号要求有很小的抖动,可采用一个专门的振荡器来产生信号,或者采用高频率低抖动的时钟来产生。 在Impulse模式中,可以自动开启转换。当BUSY信号变为低电平而信号保持低电平时,AD7665控制数据采集阶段,并自动启动一个新的转换。当一直保持低电平时,AD7665将自动保持转换过程。值得注意的是,当BUSY信号变为低电平时,模拟信号被输入。同样,当上电时,被置为低电平以开启转换过程。在Impulse模式中,AD7665的转换速度将比570 kSPS高,而这个特征在Warp和Normal模式中所没有的。 2.2 输入配置 AD7665为单(双)极性输入模数转换器,设计者可根据实际需要选择其输入范围。AD7665输入配置如表1所示。 本文采用的输入电压范围为?REF,即INA与REF相连。此时为三通道?REF范围电压的AD转换,输入阻抗为2.56kΩ。 2.3 编码问题 由于AD7665为双极性输入的AD转换。在输入正、负电压时编码方式有所差别。数字输出码与模拟输入关系如表2所示。 AD7665自身可直接输出标准二进制码及二进制补码。因此可根据实际情况选择其输出方式。 2.4 GPRS模块与服务器应用程序 GPRS模块采用Siemens公司生产的GPRS/GSM三频无线通讯模块MC55i。MC55i集成了高性能GSM/GPRS基带处理,完整的无线频率电路包括功率放大器及天线接口,内嵌便于连接Internet的可由AT指令驱动的TCP/IP协议栈,大大节省了连接到Internet的时间和花费。 当GPRS模块要向远程服务器发送数据时,首先用ATSICS命令创建一个连接类型参数集,用来决定一个Internet的连接类型;然后以连接类型参数集为基础,用ATSISS命令创建一个服务类型参数集,用指定Intemet服务的类型,也就是Socket,FTP,HTTP,或email服务,SMTP或PO的其中之一;一旦连接参数集和服务参数集被创建,就可以用ATSISO打开一个Internet会话,然后等待一个URC串口数据的返回;会话完成后可以用ATSISR命令进行读数据,和用ATSISW命令进行写数据;最后用ATSISC(以为参数)命令结束Internet会话。 远程服务器在启动服务端程序后,开始等待GPRS终端请求到达该端口,在接收到服务请求后,要激活一个新的控件(或线程)来处理这个GPRS终端请求。服务完成后,关闭此新进程与GPRS终端的通信链路,此时即完成一次GPRS通信。 服务器应用程序主要靠调用API函数Winsock来完成。其过程为:首先用Socket()创建套接字,然后Bind()本地IP和端口与套接字相连,用Listen()设定监听连接数,开始用Accept()等待客户连接,连接成功返回接连序号,再用Recv()、send()根据上面得的序号进行读写操作。读写完成后,用Close()关闭连接,Closesocket()删除套接字,程序结束。 用MCAPI减轻MPI负载 HPC(高性能计算)要依赖大量计算机去完成繁重的工作。通常是一台计算机作为主控制机,将要处理的数据打碎成一些过程,这些过程可能位于世界任何地方。MPI(消息传送接口)提供一种将数据从某地移至另一地的方式。通常情况下,每台服务器上只要实现一次MPI,就可处理消息的传送。不过,当使用多核服务器时,采用完整的MPI实现可能很昂贵,原因是对一台异步多处理配置的计算机,其每个核都必须运行MPI。另一方面,对计算机上的MPI消息传 HPC(高性能计算)要依赖大量计算机去完成繁重的工作。通常是一台计算机作为主控制机,将要处理的数据打碎成一些过程,这些过程可能位于世界任何地方。MPI(消息传送接口)提供一种将数据从某地移至另一地的方式。通常情况下,每台服务器上只要实现一次MPI,就可处理消息的传送。不过,当使用多核服务器时,采用完整的MPI实现可能很昂贵,原因是对一台异步多处理配置的计算机,其每个核都必须运行MPI。另一方面,对计算机上的MPI消息传送,MCAPI(多核通信API)要更有效率,这是一种专门为嵌入式系统设计的协议。 重量级冠军 广为人知的MPI HPC协议有足够的健壮性,能处理动态计算机网络可能遇到的问题。例如,这些网络很少是静止不变的。MPI必须能够处理网络中数量可变的结点,如由于升级、维护以及采购更多台计算机,甚至用户误拔了一根物理网线。即使在服务器数量恒定的情况下,这些服务器运行的处理过程也会在任何时间起动或停止。MPI因此包括了发现网络上成员的能力。 在编程水平上,MPI不表达出计算机或核,它只知道过程(process)。过程在初始化时起动,这个发现机制建立了一个有关过程安排的图像。MPI允许在创建拓扑结构时的灵活性。但当一切都已起动运行时,就可以用一个过程图来交换数据。某个给定的程序可以与一个组内外的某个过程,或一个组中的所有过程交换消息。程序本身并不知道所交流的计算机就在附近,亦或是在另一个大陆。程序并不关心这台运行着与其通信过程的计算机是单核还是多核、同质还是异质、对称还是非对称。它只知道自己想要向某个过程发送一条即时消息,而计算机上的MPI实现必须保证消息能够到达目的过程。 图1 由于对称多核实现架构的同质性,要实现这个目标很简单。一个OS实例可运行在一组核上,将它们作为一组独立资源来管理,一般是将一个过程分布到各个核。一个多线程过程可以充分利用这些核来提高计算性能,而无需做其它工作。 不过,对称多处理开始因多核而陷于停滞,因为增加核会影响对总线与存储器的访问。对于那些设计目标就是尽可能快地解决大问题的计算机,有理由在一个机箱内放入更多的核,但前提是计算机可以有效地使用它们。为避免对称多处理的局限性,可以对多核系统使用非对称多处理方式。 采用非对称多处理时,每个核或每个子核组都运行着自己独立的OS实例,有些甚至根本没有OS,而运行在“裸金属”上。因为一个过程不能分布到一个以上的OS实例,每个OS实例(并且可能每个核)都运行自己的过程。这样,一个对称多处理结构仍然看似一个过程,而非对称多处理则看似很多过程,即使它们有相同过程的多个实例。 采用这种结构时,每个OS都必须运行自己的MPI实例,才能确保网络能表达出其过程,使任何消息都有归属。这种在一个封闭盒子中(甚至在一只芯片中)连接多核的环境要小于MPI必须运行的网络环境。其拥有的资源通常也少于网络。因此,MPI有太多的功能可以实现服务器内的通信。 不同的角色 尽管看起来很相似,但MPI和MCAPI实际上扮演着不同的角色。MPI来自于HPC世界;而MCAPI则来自于嵌入式系统世界。因此它们有不同的特性,包括拓扑结构、耦合与位置、资源及时序等,它们是互补的(表1)。 用MCAPI减轻MPI负载 HPC(高性能计算)要依赖大量计算机去完成繁重的工作。通常是一台计算机作为主控制机,将要处理的数据打碎成一些过程,这些过程可能位于世界任何地方。MPI(消息传送接口)提供一种将数据从某地移至另一地的方式。通常情况下,每台服务器上只要实现一次MPI,就可处理消息的传送。不过,当使用多核服务器时,采用完整的MPI实现可能很昂贵,原因是对一台异步多处理配置的计算机,其每个核都必须运行MPI。另一方面,对计算机上的MPI消息 HPC(高性能计算)要依赖大量计算机去完成繁重的工作。通常是一台计算机作为主控制机,将要处理的数据打碎成一些过程,这些过程可能位于世界任何地方。MPI(消息传送接口)提供一种将数据从某地移至另一地的方式。通常情况下,每台服务器上只要实现一次MPI,就可处理消息的传送。不过,当使用多核服务器时,采用完整的MPI实现可能很昂贵,原因是对一台异步多处理配置的计算机,其每个核都必须运行MPI。另一方面,对计算机上的MPI消息传送,MCAPI(多核通信API)要更有效率,这是一种专门为嵌入式系统设计的协议。 重量级冠军 广为人知的MPI HPC协议有足够的健壮性,能处理动态计算机网络可能遇到的问题。例如,这些网络很少是静止不变的。MPI必须能够处理网络中数量可变的结点,如由于升级、维护以及采购更多台计算机,甚至用户误拔了一根物理网线。即使在服务器数量恒定的情况下,这些服务器运行的处理过程也会在任何时间起动或停止。MPI因此包括了发现网络上成员的能力。 在编程水平上,MPI不表达出计算机或核,它只知道过程(process)。过程在初始化时起动,这个发现机制建立了一个有关过程安排的图像。MPI允许在创建拓扑结构时的灵活性。但当一切都已起动运行时,就可以用一个过程图来交换数据。某个给定的程序可以与一个组内外的某个过程,或一个组中的所有过程交换消息。程序本身并不知道所交流的计算机就在附近,亦或是在另一个大陆。程序并不关心这台运行着与其通信过程的计算机是单核还是多核、同质还是异质、对称还是非对称。它只知道自己想要向某个过程发送一条即时消息,而计算机上的MPI实现必须保证消息能够到达目的过程。 图1 由于对称多核实现架构的同质性,要实现这个目标很简单。一个OS实例可运行在一组核上,将它们作为一组独立资源来管理,一般是将一个过程分布到各个核。一个多线程过程可以充分利用这些核来提高计算性能,而无需做其它工作。 不过,对称多处理开始因多核而陷于停滞,因为增加核会影响对总线与存储器的访问。对于那些设计目标就是尽可能快地解决大问题的计算机,有理由在一个机箱内放入更多的核,但前提是计算机可以有效地使用它们。为避免对称多处理的局限性,可以对多核系统使用非对称多处理方式。 采用非对称多处理时,每个核或每个子核组都运行着自己独立的OS实例,有些甚至根本没有OS,而运行在“裸金属”上。因为一个过程不能分布到一个以上的OS实例,每个OS实例(并且可能每个核)都运行自己的过程。这样,一个对称多处理结构仍然看似一个过程,而非对称多处理则看似很多过程,即使它们有相同过程的多个实例。 采用这种结构时,每个OS都必须运行自己的MPI实例,才能确保网络能表达出其过程,使任何消息都有归属。这种在一个封闭盒子中(甚至在一只芯片中)连接多核的环境要小于MPI必须运行的网络环境。其拥有的资源通常也少于网络。因此,MPI有太多的功能可以实现服务器内的通信。 不同的角色 尽管看起来很相似,但MPI和MCAPI实际上扮演着不同的角色。MPI来自于HPC世界;而MCAPI则来自于嵌入式系统世界。因此它们有不同的特性,包括拓扑结构、耦合与位置、资源及时序等,它们是互补的(表1)。 多款新品针对无线通信、微波与射频测试 安捷伦最新推出的E5515E 8960系列无线通信测试仪专为需要以最大数据速率对2G/3G/3.5G设计进行极限测试的研发工程师而设计。安捷伦科技无线与宽带事业部产品规划工程师焦影介绍说, E5515E是目前业界首选的8960无线通信测试仪的增强版,配有双下行链路路径和功能更强大的处理器,并进行了其它重要的硬件改进,可实现连续的42Mbps DC-HSDPA吞吐量测试,同时当与Agilent PXT E6621A LTE无线通信测试仪结合使用时,可进行包括2G/3G与LT 最新无线通信测试仪 安捷伦最新推出的E5515E 8960系列无线通信测试仪专为需要以最大数据速率对2G/3G/3.5G设计进行极限测试的研发工程师而设计。安捷伦科技无线与宽带事业部产品规划工程师焦影介绍说, E5515E是目前业界首选的8960无线通信测试仪的增强版,配有双下行链路路径和功能更强大的处理器,并进行了其它重要的硬件改进,可实现连续的42Mbps DC-HSDPA吞吐量测试,同时当与Agilent PXT E6621A LTE无线通信测试仪结合使用时,可进行包括2G/3G与LTE之间切换等全面的2G/3G/3.5G/LTE测试。此外,E5515E无线通信测试仪还支持最新TD-SCDMA增强功能,例如TD-HSDPA2.8Mbps IP数据连接、TD-HSUPA信令和测试模式连接,以及TD-SCDMA协议记录分析。 据了解,通过双射频下行链路路径、增强的处理功能和更大容量的存储器,最新E5515E具备了更强大的功能,可以应对3.5G无线设备开发过程中的挑战。双下行链路路径能够以最高42Mbps的数据速率测试DC-HSDPA,并可测试未来的多路输出技术。同时,现有的E5515C测试仪可以升级到E5515E硬件,以支持最新的3.5G技术,例如42Mbps DC-HSDPA。 高性能PXA信号分析仪 当今的电子环境下,频谱越来越拥挤(蜂窝系统和军用系统互相干扰)。为应对这些新的变化,雷达和国防电子设备开始进入更高的毫米波频段,在频率越来越高的前提下,信号带宽也越来越宽,系统相位噪声要求越来越高。 为适应这些新的测试挑战,安捷伦推出一系列宽带信号产生与分析解决方案,并针对雷达和国防电子应用推出丰富的测试工具。安捷伦科技微波与通信产品事业部业务开发经理刘斌表示,安捷伦高性能PXA信号分析仪现可支持高达900MHz的中频带宽信号输出,能够作为宽带下变频器,用于分析航空航天与国防电子中的宽带通信和雷达信号,和PXI模块化矢量信号分析仪配合可以在50GHz甚至更高载波频率下全面分析900MHz调制带宽的信号。而安捷伦DSAX93204A 33GHz实时示波器和其它型号实时示波器可以直接分析高达数GHz调制带宽的脉冲内调制雷达信号而无须变频。相比自有下变频器,使用PXA可以减少失真和降低不确定性。 借助于PXA 900MHz的解决方案和实时示波器,工程师可以获得一个配有高性能矢量信号分析软件的全功能信号分析仪,以及一个满足宽带解调需求的宽带测量系统。安捷伦在E8257D和E8267D微波信号源上推出超低相位噪声选件UNY,改善近端相位噪声5dB,改善平台段相位噪声达10dB,从而可以在雷达研发阶段 替代本振(LO)。安捷伦同时在矢量信号源方面(微波及射频频段)推出具有模拟真实世界天线行为的脉冲信号构建功能N7620A。可以代替昂贵的实际飞行测试,在实验室中完成复杂测试。新推出的可以工作在X系列分析仪、PSA频谱分析以及示波器等多种平台上的脉冲分析软件N9051A可以分析多达1000个连续脉冲、 droop、过冲、上升/下降时间、峰值及平均功全面分析周期、脉宽、PRI/PRF、 率、PDF、CDF、CCDF等参数。 信号产生和分析解决方案 安捷伦MSR(多标准无线技术)测量应用软件可提供一键式标准测量,满足3GPP第9版TR37系列定义的射频要求,是MSR基站及其元器件生产制造的理想工具。 为顺应MAC层的测试要求,安捷伦在89600矢量信号分析软件平台上推出链路层测试功能,使89600软件不仅具备物理层深入分析能力,还具备协议层分析能力。 用于802.11ac信号生成的Signal Studio软件和单通道及多通道MIMO802.11ac信号分析解决方案中,单通道信号分析解决方案包括业界首个用于高性能PXA信号分析仪的160MHz分析带宽选件,以及用于2x2和4x4MIMO 802.11ac的模块化矢量信号分析仪M9392A,可全面分析802.11ac所支持带宽的必要条件。 探讨开关电源的合理设计技术 开关电源分为,隔离与非隔离两种形式,在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式,在下文中,非特别说明,均指隔离电源。隔离电源按照结构形式不同,可分为两大类:正激式和反激式。反激式指在变压器原边导通时副边截止,变压器储能。原边截止时,副边导通,能量释放到负载的工作状态,一般常规反激式电源单管 多,双管的不常见。正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载,能量通过变压器直接传递。按规格又可 1 开关电源的分类 开关电源分为,隔离与非隔离两种形式,在这里主要谈一谈隔离式开关电源的拓扑形式,在下文中,非特别说明,均指隔离电源。隔离电源按照结构形式不同,可分为两大类:正激式和反激式。反激式指在变压器原边导通时副边截止,变压器储能。原边截止时,副边导通,能量释放到负载的工作状态,一般常规反激式电源单管 多,双管的不常见。正激式指在变压器原边导通同时副边感应出对应电压输出到负载,能量通过变压器直接传递。按规格又可分为常规正激,包括单管正激,双管正 激。半桥、桥式电路都属于正激电路。 正激和反激电路各有其特点,在设计电路的过程中为达到最优性价比,可以灵活运用。一般在小功率场合可选用反激式。稍微大一些可采用单管正激电路, 中等功 率可采用双管正激电路或半桥电路,低电压时采用推挽电路,与半桥工作状态相同。大功率输出,一般采用桥式电路,低压也可采用推挽电路。 反激式电源因其结构简单,省掉了一个和变压器体积大小差不多的电感,而在中小功率电源中得到广泛的应用。在有些介绍中讲到反激式电源功率只能做到几十瓦, 输出功率超过100瓦就没有优势,实现起来有难度。本人认为一般情况下是这样的,但也不能一概而论,PI公司的TOP芯片就可做到300瓦,有文章介绍反 激电源可做到上千瓦,但没见过实物。输出功率大小与输出电压高低有关。 电源变压器漏感是一个非常关键的参数,由于反激电源需要变压器储存 反激 能量,要使变压器铁芯得到充分利用,一般都要在磁路中开气隙,其目的是改变铁芯磁滞回线的斜率,使变压器能够承受大的脉冲电流冲击,而不至于铁芯进入饱和非线形状 态,磁路中气隙处于高磁阻状态,在磁路中产生漏磁远大于完全闭合磁路。 脉冲电压连线尽可能短,其中输入开关管到变压器连线,输出变压器到整流管连接 线。脉冲电流环路尽可能小如输入滤波电容正到变压器到开关管返回电容负。输出部分变压器出端到整流管到输出电感到输出电容返回变压器电路中X电容要尽量接 近开关电源输入端,输入线应避免与其他电路平行,应避开。 Y电容应放置在机壳接地端子或FG连接端。共摸电感应与变压器保持一定距离,以避免磁偶合。 输出电容一般可采用两只一只靠近整流管另一只应靠近输出端子,可影响电源输出纹波指标,两只小容量电容并联效果应优于用一只大容量电容。发热器件要和电解 电容保持一定距离,以延长整机寿命,电解电容是开关电源寿命的瓶劲,如变压器、功率管、大功率电阻要和电解保持距离,电解之间也须留出散热空间,条件允许可将其放置在进风口。 2 PCB布线的一些原则 印制板设计时,要考虑到干扰对系统的影响,将电路的模拟部分和数字部分的电路严格分开,对核心电路重点防护,将系统地线环绕,并布线尽可能粗,电源增加滤波电路,采用DC-DC隔离,信号采用光电隔离,设计隔离电源,分析容易产生干扰的部分(如时钟电路、通讯电路等)和容易被干扰的部分(如模拟采样电路等),对这两种类型的电路分别采取措施。对于干扰元件采取抑制措施,对敏感元件采取隔离和保护措施,并且将它们在空间和电气上拉开距离。在板级设计时,还要注意元器件放置要远离印制板边沿,这对防护空气放电是有利的。样电路的原理图设计参见图1。 图1 开关电源样电路的原理图设计 随着印制线路板制造工艺的不断完善和提高,一般加工厂制造出线间距等于甚至小于0.1mm已经不存在什么问题,完全能够满足大多数应用场合。考虑到开关电源所采用的元器件及生产工艺,一般双面板最小线间距设为0.3mm,单面板最小线间距设为0.5mm,焊盘与焊盘、焊盘与过孔或过孔与过孔,最小间距设为0.5mm,可避免在焊接操作过程中出现“桥接”现象。,这样大多数制板厂都能够很轻松满足生产要求,并可以把成品率控制得非常高,亦可实现合理的布线密度及有一个较经济的成本。 最小线间距只适合信号控制电路和电压低于63V的低压电路,当线间电压大于该值时一般可按照500V/1mm经验值取线间距。 方法一:上文提到的线路板开槽的方法适用于一些间距不够的场合,顺便提一下,该法也常用来作为保护放电间隙,常见于电视机显象管尾板和电源交流输入处。该法在模块电源中得到了广泛的应用,在灌封的条件下可获得很好的效果。 方法二:垫绝缘纸,可采用青壳纸、聚脂膜、聚四氟乙烯定向膜等绝缘材料。一般通用电源用青壳纸或聚脂膜垫在线路板于金属机壳间,这种材料有机械强度高,有一定抗潮湿的能力。聚四氟乙烯定向膜由于具有耐高温的特性在模块电源中得到广泛的应用。在元件和周围导体间也可垫绝缘薄膜来提高绝缘抗电性能。 铝基板由其本身构造,具有以下特点:导热性能非常优良、单面缚铜、器件只能放置在缚铜面、不能开电器连线孔所以不能按照单面板那样放置跳线。 铝基板上一般都放置贴片器件,开关管,输出整流管通过基板把热量传导出去,热阻很低,可取得较高可靠性。变压器采用平面贴片结构,也可通过基板散热,其温 升比常规要低,同样规格变压器采用铝基板结构可得到较大的输出功率。铝基板跳线可以采用搭桥的方式处理。铝基板电源一般由由两块印制板组成,另外一块板放 置控制电路,两块板之间通过物理连接合成一体。 由于铝基板优良的导热性,在小量手工焊接时比较困难,焊料冷却过快,容易出现问题现有一个简单实用的方法,将一个烫衣服的普通电熨斗(最好有调温功能), 翻过来,熨烫面向上,固定好,温度调到150?左右,把铝基板放在熨斗上面,加温一段时间,然后按照常规方法将元件贴上并焊接,熨斗温度以器件 易于焊接为 宜,太高有可能时器件损坏,甚至铝基板铜皮剥离,温度太低焊接效果不好,要灵活掌握。 3 印制板铜皮走线的一些事项 走线电流密度:现在多数电子线路采用绝缘板缚铜构成。常用线路板铜皮厚度为35μm,走线可按照1A/mm经验值取电流密度值,具体计算可参见教科书。为 保证走线机械强度原则线宽应大于或等于0.3mm。铜皮厚度为70μm 线路板也常见于开关电源,那么电流密度可更高些。 模块电源行列也有部分产品采用多层板,主要便于集成变压器电感等功率器件,优化接线、功率管散热等。具有工艺美观一致性好,变压器散热好的优点,但其缺点是成本较高,灵活性较差,仅适合于工业化大规模生产。 单面板,市场流通通用开关电源几乎都采用了单面线路板,其具有低成本的优势,在设计,及生产工艺上采取一些措施亦可确保其性能。 为保证良好的焊接机械结构性能,单面板焊盘应稍微大一些,以确保铜皮和基板的良好缚着力,而不至于受到震动时铜皮剥离、断脱。一般焊环宽度应大于 0.3mm。焊盘孔直径应略大于器件引脚直径,但不宜过大,保证管脚与焊盘间由焊锡连接距离最短,盘孔大小以不妨碍正常查件为度,焊盘孔直径一般大于管脚 直径0.1-0.2mm。多引脚器件为保证顺利查件,也可更大一些。 单面板上元器件应紧贴线路板。需要架空散热的器件,要在器件与线路板之间的管脚上加套管,可起到支撑器件和增加绝缘的双重作用,要最大限度减少或避免外力 冲击对焊盘与管脚连接处造成的影响,增强焊接的牢固性。线路板上重量较大的部件可增加支撑连接点,可加强与线路板间连接强度,如变压器,功率器件散热器。 双面板焊盘由于孔已作金属化处理强度较高,焊环可比单面板小一些,焊盘孔孔径可 比管脚直径略微大一些,因为在焊接过程中有利于焊锡溶液通过焊孔渗透到顶层焊盘,以增加焊接可靠性。 GaN技术在微波射频领域的应用及影响 整个微波行业,包括防务、安全、工业和通信等领域,都在不断变化发展中。从高功率这一角度出发,推动防务发展的动力一方面是基于宽带隙器件的固态雷达系统的发展;另一方面是出于建造多频段带宽的高效、紧凑电子对抗系统的持续要求;此外还有满足发展“定向能对抗”(即利用定向性较好的高能波束,如激光、微波、粒子束等对敌方目标,尤其是电子目标进行定向干扰或摧毁)这一既定目标需要的射频技术。 行业俯瞰 整个微波行业,包括防务、安全、工业和通信等领域,都在不断变化发展中。从高功率这一角度出发,推动防务发展的动力一方面是基于宽带隙器件的固态雷达系统的发展;另一方面是出于建造多频段带宽的高效、紧凑电子对抗系统的持续要求;此外还有满足发展“定向能对抗”(即利用定向性较好的高能波束,如激光、微波、粒子束等对敌方目标,尤其是电子目标进行定向干扰或摧毁)这一既定目标需要的射频技术。 从射频和微波功率器件市场这角度来看,在通信行业,3G应用和WiMax应用是目前主流的两大移动宽带发展方向,其技术的发展很大程度上依赖射频器件和微波功率器件的性能。因此氮化镓(GaN)技术在3G基站和WiMax市场上是否均能获得认可,是影响氮化镓(GaN)成本走势的关键因素。 在医疗行业,微波治疗(主要通过探头利用微波能量杀灭癌变组织),相比于传统手段,其治疗速度快、副作用小、定向性高、不破坏正常组织的优越性,成为治疗癌症的更理想选择,这一特性也使得紧凑型微波功率系统的市场得以稳步发展。由此可见,在通信和医疗市场中所产生的交易趋势或许会成为推动氮化镓(GaN)价格下降的关键,甚至可能是某些氮化镓(GaN)供应商及厂商长期生存之本。 技术更新 目前的市场正在受到一些新兴技术的影响,比如可以耐受较高电击穿场强、广泛应用于集成电路产品的半导体功率器件,另外还有宽带隙功率晶体管技术——与传统的技术相比,这种技术能更轻松地设计出宽带(即多频段)匹配电路,因而备受关注。 的优势在于更高的漏极效率、更大的带宽、 与现有技术相比,氮化镓(GaN) 更高的击穿电压和更高的结温操作更高的工作温度、更高的击穿电压、更强的抗辐射能力、更高的电子漂移饱和速度和更强的压电性与铁电性,并能实现更好的异质结构,这些特点经常作为推动其批量生产的重要因素,但在价格、可用性和器件成熟度方面还需加以综合考量。2.5GHz以下的各频段,硅横向扩散金属氧化物半导体(场效应器件)(Si LDMOS)和砷化镓(GaAs)仍占有着举足轻重的地位。因此,在这些频段以及相邻频段,器件的选型不如人们期待中那么明朗。 MILMEGA公司作为专业从事固态高功率、多频段射频和微波功率放大器的设计和制造,其宽带放大器产品广泛用于无线通信测试应用、医疗器械设计、高能物理研究(HEP)、电磁兼容性测试(EMC)以及电子战(EW)系统。在产品开发方面,MILMEGA公司也在不断开发各种多频段放大器解决方案,扩展可用带宽以适应新测试标准的需要,或者用于提升现有军用或商用系统的性能。当前,在射频和微波晶体管技术发展日新月异的形势下,所面临的挑战是如何为每一项新需求设计出与之相应的器件制造工艺。同时还要考虑到不同的线性度、效率、可靠性、尺寸以及成本等要求,优化生产出一种满足众多市场需要的通用型放大器产品。 在当前的经济形势下,从事放大器设计及制造的公司在考虑创新项目取舍方面有了新的定位——更注重如何有效地集中及优化资源,加快产品的市场推广步 伐。MILMEGA公司从中发现的是,同时启动的项目越少,那么项目的市场化进程就越顺畅。虽然公司的信贷控制在2011年一直处于紧缩状态,但是研发投入仍然与往年持相同水平,并将在2012年持续深入,因为公司深知“创新”的生存之道。 多核DSP Bootloader代码加载方法 无线通信产业不断推进创新,像WCDMA、WiMAX、MIMO和4G都需要增强的性能.性能增强,提供更大通信带宽的同时意味着越来越大的数据流量。多内核DSP强大的处理能力,兼具FPGA的扩展特性和阵列优点以及DSP的相似性和效率。提供了一种高效、易于开发的解决方案,倍受设备商的青睐。 无线通信产业不断推进创新,像WCDMA、WiMAX、MIMO和4G都需要增强的性能.性能增强,提供更大通信带宽的同时意味着越来越大的数据流量。多内核DSP强大的处理能力,兼具FPGA的扩展特性和阵列优点以及DSP的相似性和效率。提供了一种高效、易于开发的解决方案,倍受设备商的青睐。而无线协议标准从2G的GSM到3G的WCDMA,冉到4G的LTE,其协议标准的不断更新,以及运营商、设备商对低硬件成本的要求,需要实现一种平滑的协议标准软升级方案,即不改变硬件平台就可实现协议标准的升级。TI公司推出的3内核DSP芯片TCl6488以其强大的数据处理能力,同时支持多种代码加载方式,在满足数据处理要求的同时,支持网络式代码加载,正迎合了这种软升级需求。 1 协议介绍 TI公司推出的DSP芯片TCl648718 (Faraday)具有3个内核,每个内核工作频率均为1GHz.其支持的boot load模式有12C EEPROM、EMAC(以太网口)、 [3].其中EMAC支持IOM/IOOM/I SRIO(Serial Rapid IO.即串行快速10)i种模式 000M bit/s传输速率,SRIO支持1.25G/2.5G/3.125G bit/s传输速率.以太网口EMAC支持IPV4,因此可以实现远程、快速的加载代码.SRIO支持内存代码的直接读写,外部主机可以将DSP内存视为本地内存进行直接的读写.SRIO boot load模式时,外部主机直接写DSP本地内存.其3.125G biffs的线上速率,可以达到2.5G bit/s的传输带宽,效率高达80%,加载代码速度极快.采用EMAC和SRIO相结合的方式可以实现一点到多点的快速代码加载。 1.1 EMAC boot load传输协议 以太网口EMAC支持的拓扑结构有星型、总线型、树型、混合型.其boot load帧格式分为以下几个部分分别讨论:DIX Ethernet、IPV4、Boot Table Frame. Header、Boot Table Frame. Payload。如表1所示。 (1)DIX Ethenet:14 bytes 该部分占用14 bytes,分别为6 byte8的DMAC。目的MAC地址、6 bytes的SMAC.源MAC地址和2 bytes的类型参数Type.该部分固定为Ox0080.目的MAC地址(DMAC)为DSP芯片自身的MAC地址.源MAC地址(SMAC)为主机MAC地址。 (2)IPV4 支持的IP协议类型为IPV4,可选长度为20 bytes或84bytes.本文中采用20 bytes。 1.2 SRIO协议 TCl6488支持的SRIO协议1.2版本link rate速率为1x, 2x,4x。即1.25G,2.5G,3.125G bit/s.支持的拓扑结构有星型、环型等。 SRIO协议规定有两种传输方式:Direct IO与Message方式.当DSP处于SRIO boot load模式时,利用外部引脚进行配置其NODE ID,根据配置的不同,采用Direct IO方式对不同NODE ID的DSP内存直接进行读写,将代码直接写入到DSP内存.类似于外部主设备将DSP内存视为自身内存进行写操作,以此完成boot (即核load.当代码加载完毕时发送Doorbell中断到不同NODE ID的DSP主核0).DSP立即从boot模式跳转到正常模式。执行加载的代码。 2 现有方案分析 代码加载主要依靠DSP芯片的各个接口实现.TI公司C64x系列主要接口有12C、HPI、EMIF等接口,C64x+系列主要接口有12C、EMAC、SRIO等。 I2C传输速率为lOkbps到400kbps,外接EEPROM,常用于固化代码的boot load,不利于升级. HPI接口有效带宽往往最多只能达到20,30Mbps.操作较复杂,且不易组网.在多核DSP系列里已经去掉HPI接口. EMAC接口支持10M/100M/1000Mbps三种速率,支持总线形、星形拓扑组网结构. SRIO接口支持1.25G12.5G/3.125G bps三种速率,支持星形、环形、U形菊花链等拓扑结构. 利用EMAC与SRIO结合的方式可以实现基于IP、可远程控制的局部传输网 络,组网灵活可控. 3 原理框图 利用DSP EMAC接口支持IPV4的网络特性,以及SRIO接口使DSP间可以形成的U形菊花链或星形拓扑结构,可以灵活组网。原理框图如图I所示。其中基带处理板与主控板之间由背板连接,主控板通过网线与交换机或路由器连接。主 控板与基带板之间组建局域网,由主控板分配IP。远程PC可以通过主控板IP访问到任何一块基带板的CPU。对CPU进行操作,可以对任意一块基带板上的DSP进行代码加载。 长距离/距离红外线发射器电路图 这里的长程/距离红外发射电路,让您为您的红外线发射器的额外权力。大多数的红外遥控器做的工作,5米范围内的可靠。电路的复杂性增加的情况下,你设计好操作的IR发射器比扩展的距离,例如,10米。要增加一倍,从5米到10米的距离,这是建议,以提高发射功率的4倍。 这里的长程/距离红外发射电路,让您为您的红外线发射器的额外权力。大多数的红外遥控器做的工作,5米范围内的可靠。电路的复杂性增加的情况下,你设计好操作的IR发射器比扩展的距离,例如,10米。要增加一倍,从5米到10米的距离,这是建议,以提高发射功率的4倍。 如果你想实现一个高度定向的红外线光束很窄的光束,可以适当利用红外激光指针,红外信号源。很容易在市场上提供的激光指针。即便如此,使用激光指针从一个很窄的光束,你将需要采取特殊照顾,以免小混蛋小工具可能会改变光束定位,导致失去联络。这里真的是一个简单的电路,这将提供一个相当长的距离。它利用三个红外发射串联的LED(IR1通过IR3),以提高辐射功率。此外,改善方向性和功率密度,你可以构造内的火炬反射红外线LED。 一个MOSFET(BS170)为改善电路的性能,已被应用,它作为一个开关工作,从而最大限度地减少电力损失会发生,如果一个晶体管被应用于。为了防止任何下降,而其“上”/“小康”的行动中,一个100μF的水库电容C2用于整个电池的来源。其效益将会更加明显,如果红外线发射器是由常见的电池操作。电容C2提供额外的费用,而过程中“开关”。 由于MOSFET的栅源终端展品跨越大电容,一个特定的驱动器安排已实施NPN型PNP达林顿对BC547和BC557(射极跟随器),以防止栅极驱动输入的失真。正在传输的数据(CMOS兼容)是利用调节CD4047(IC1)38千赫的频率。即便如此,在这里显示的电路,触觉开关S1已利用调制和发射的红外信号。 组装在一个标准的PCB电路。使用开关S2权力“上”/“小康”的控制。市售的红外线接收模块(例如,TSOP1738)可以用于发射的红外信号的有效接收。 PTN光传送网络的新转折 作为电信运营网络的基础支撑网络,传送网络始终是为了满足所承载的业务需求并且优先于业务发展而发展的。以电路交叉链接为核心的SDH设备在近10年的黄金发展期里,覆盖了几乎整个电信的骨干核心层、汇聚层、接入层。后来,在IP业务的驱动下,MSTP设备得到了长足发展。但MSTP设备仍然是以电路交叉为核心的SDH设备,只是增加了一些数据业务的接口,可以实现数据业务的透明传输以及一些简单的业务汇聚。近几年,固网数据和3G业务不断发 作为电信运营网络的基础支撑网络,传送网络始终是为了满足所承载的业务需求并且优先于业务发展而发展的。以电路交叉链接为核心的SDH设备在近10年的黄金发展期里,覆盖了几乎整个电信的骨干核心层、汇聚层、接入层。后来, STP设备得到了长足发展。但MSTP设备仍然是以电路交在IP业务的驱动下,M 叉为核心的SDH设备,只是增加了一些数据业务的接口,可以实现数据业务的透明传输以及一些简单的业务汇聚。近几年,固网数据和3G业务不断发展,必然要求传输网络的IP化,即要求传送网络由电路交叉核心向分组交换核心的转换,利用分组交换核心实现分组业务的高效传送。 将分组交换核心引入到传送网络已经成为业界的共识。各设备厂商和标准组织纷纷推出了以不同技术为基础的分组传送设备和技术。依照技术基础的不同,可以将这些标准设备分为两种主要类型。 T-MPLS技术体制 T-MPLS(TransportMulti-protocolLabelSwitching)技术是从核心网向下延伸的技术。MPLS技术基于IP核心网,简化了复杂的控制协议和数据平面,增强了OAM能力、保护倒换和恢复功能,同时可以提供可靠的QoS、带宽统计复用功能。T-MPLS构建于MPLS技术之上,它的相关标准为部署分组交换传输网络提供了电信级的完整方案。更重要的是,为了维持点对点OAM的完整性,T-MPLS去掉了那些与传输无关的IP功能。 T-MPLS充分利用了面向连接MPLS技术在QoS、带宽共享以及区分服务等方面的技术优势,也简化了复杂的MPLS控制协议簇以及数据平面,去掉了不必要的转发处理,更加适合分组传送的需求。T-MPLS增加了层网络的概念,可以独立于客户信号和控制网络信号,较MPLS增加了传送网特性的OAM和保护倒换。 T-MPLS技术与MPLS技术之间的关系 T-MPLS继承了MPLS体系架构的部分概念、定义、转发原理等,但同时也对MPLS系统架构进行简化和扩充。T-MPLS借用了MPLS的内容和概念,并在MPLS基础上进行了简化和扩充:简化MPLS的复杂协议簇和控制层面;不支持PHP,简化数据转发平面,不支持标签的合并(Merging);扩充标记栈深度;不限制标签栈的深度;支持双向LSP;增加了OAM功能;增加了线性子网保护和环网保护,支持APS协议;引入了层网络概念。 PBT技术体制 PBT(ProviderBackboneTransport)是提供商网桥(PBB:ProviderBackbone Bridge)的改进,允许配置流量工程和保护。PBT几乎是在标准的提供商骨干网桥(PBBN)上添加路由配置而完成的。 PBT技术的主要优点体现在,关闭传统以太网的地址学习、地址广播以及STP功能,以太网的转发表完全由管理平面进行配置;具有面向连接的特性,使得以太网业务具有连接性,以便实现保护倒换、OAM、QoS、流量工程等传送网络的功能;PBT技术承诺与传统以太网桥的硬件兼容,数据包不需要修改,转发效率高。 PBT的基本技术特点 ?使用运营商MAC(ProviderMAC)加上B-TAG进行业务的转发,从而使电信级以太网得到运营商的控制而隔离用户网络; ?新增I-TAG标记来标识一个业务实例; ?PBT在运营商网络层面关闭了复杂的MAC地址学习、广播、生成树协议等传统以太网功能,避免广播包的泛滥; ?使用ProviderMAC+VLAN ID进行业务的转发,具有面向连接的特征,实现电信级网络所需要的一些特征,包括保护倒换、QoS等电信级传送网络的功能; ?可以基于现有以太网交换机的硬件实现。 PBT与PBB之间的关系 PBT可以做到硬件与商用网桥PBB完全兼容,可以将PBT看作是在PBB的基础上通过简化和扩充完成的。在PBB的基础上,PBT去掉了以太网的无连接特性,增加以太网OAM和连接保护功能,数据转发比较简单。 矿用电子皮带秤井下计量仪表的设计 摘要:为了方便矿用电子皮带秤现场堆护,开发了将电气设计和防爆技术相结合的本质安全型计量仪表。介绍了计量仪表以SN75LBC184构建的RS485通讯电路和以CS5532为基础设计的重量信号采集电路,以及基于ASCII编码方式的低误码率数据帧设计方法、RS485通讯程序的设计思路以及CS5532的参数配置和初始化,简要介绍了计量仪表中齐纳式安全栅的设计、工作原理和灌封。国家检验机构检验结果表明,计量仪表性能稳定、抗干扰性能好,能够有效 摘要:为了方便矿用电子皮带秤现场堆护,开发了将电气设计和防爆技术相结合的本质安全型计量仪表。介绍了计量仪表以SN75LBC184构建的RS485通讯电路和以CS5532为基础设计的重量信号采集电路,以及基于ASCII编码方式的低误码率数据帧设计方法、RS485通讯程序的设计思路以及CS5532的参数配置和初始化,简要介绍了计量仪表中齐纳式安全栅的设计、工作原理和灌封。国家 检验机构检验结果表明,计量仪表性能稳定、抗干扰性能好,能够有效实现防爆。符合本安系统的设计要求。 信息化建设是未来煤矿工作的主题。目前,各种关于工业现场安全性问题的强制性法律法规亦相继出台,矿用计量监测产品相继成为矿用产品领域的焦点。矿用电子皮带秤是煤矿生产计量和监测的主要工具,组成结构分为复合式配置和本质安全型配置。复合式配量是指将数据采集和传输部分安装在井下皮带秤现场,计量仪表安装在井上的调度室。这种组成结构在皮带秤调零、标定时需要通过电话与调度室联系,同时现场需维护的环节较多。而本质安全型配置是指将数据采集和计量仪表设计在一起安装在皮带秤旁边,操作和维护方便。 1 矿用电子皮带秤组成 矿用电子皮带秤由秤架(固定架和悬浮架)、称重传感器、速度传感器、计量仪表和隔爆兼本安直流稳压电源5部分组成。一般为了方便统计计量数据,还会在煤矿调度室增加一套上位机软件和打印机。矿用电子皮带秤组成结构如图1所示。 矿用电子皮带秤各组成部分均为本安型或隔爆兼本安型设计,可以工作在有爆炸性气体或粉尘的危险环境内。计量仪表采集称重传感器和速度传感器信号,运算处理后经过通讯模块发送给上位机。计量仪表支持以太网和RS485通讯方式,通过液晶显示器和键盘完成人机交互。 2 电气设计 计量仪表以STM32F103VB处理器为硬件核心,扩展了以太网接口、RS485通讯接口、频率采集、AD、开关量采集、实时时钟、液晶显示器、红外遥控嚣接口和键盘。RS485通讯接口选用SN75LBC184,它具有较强的抗雷击能力,对一些环境此较恶劣的现场,可直接与传输线相接而不需要任何外加保护元件,为了增强仪表的抗干扰能力,选用TLP521将处理器和SN75LBC184进行隔离,选用DC/DC模块IB0505将SN75LBC1 84的供电电源与仪表主电路电源隔离。D1,D4为稳压二极管,D1和D3的稳压值为12V,D2和D4的稳压值为7V,以保证将信号幅值限定在-7,12 V之间,提高抗过压的能力。R21是一个线路匹配电阻,可以减少线路上传输信号的反射,电路设计如图2所示。 计量仪表重量信号采集电路选用高精度24位串行A/D转换器CS5532,搭配2.5 V高精度基准电压芯片AD780,时钟频率为4.9152MHz,配置参数为输出更新速率为12.5Hz,系统增益为256,有效分辨率为16位。重量信号采集电路中的数字电源VCC和模拟电源AVCC由磁珠隔离。 R27、R28、C62和C63构成了正反向两路低通滤波,能够消除高次谐波和大部分高频噪声信号,减轻在进行谐波分析时出现的频谱混叠现场。 D8、D9、D11和D12构成限压电路.防止外部输入线路串入较高电源损坏芯片,电路设计如图3所示。 摘要:为了方便矿用电子皮带秤现场堆护,开发了将电气设计和防爆技术相结合的本质安全型计量仪表。介绍了计量仪表以SN75LBC184构建的RS485通讯电路和以CS5532为基础设计的重量信号采集电路,以及基于ASCII编码方式的低误码率数据帧设计方法、RS485通讯程序的设计思路以及CS5532的参数配置和初 始化,简要介绍了计量仪表中齐纳式安全栅的设计、工作原理和灌封。国家检验机构检验结果表明,计量仪表性能稳定、抗干扰性能好,能够有效 摘要:为了方便矿用电子皮带秤现场堆护,开发了将电气设计和防爆技术相结合的本质安全型计量仪表。介绍了计量仪表以SN75LBC184构建的RS485通讯电路和以CS5532为基础设计的重量信号采集电路,以及基于ASCII编码方式的低误码率数据帧设计方法、RS485通讯程序的设计思路以及CS5532的参数配置和初始化,简要介绍了计量仪表中齐纳式安全栅的设计、工作原理和灌封。国家检验机构检验结果表明,计量仪表性能稳定、抗干扰性能好,能够有效实现防爆。符合本安系统的设计要求。 信息化建设是未来煤矿工作的主题。目前,各种关于工业现场安全性问题的强制性法律法规亦相继出台,矿用计量监测产品相继成为矿用产品领域的焦点。矿用电子皮带秤是煤矿生产计量和监测的主要工具,组成结构分为复合式配置和本质安全型配置。复合式配量是指将数据采集和传输部分安装在井下皮带秤现场,计量仪表安装在井上的调度室。这种组成结构在皮带秤调零、标定时需要通过电话与调度室联系,同时现场需维护的环节较多。而本质安全型配置是指将数据采集和计量仪表设计在一起安装在皮带秤旁边,操作和维护方便。 1 矿用电子皮带秤组成 矿用电子皮带秤由秤架(固定架和悬浮架)、称重传感器、速度传感器、计量仪表和隔爆兼本安直流稳压电源5部分组成。一般为了方便统计计量数据,还会在煤矿调度室增加一套上位机软件和打印机。矿用电子皮带秤组成结构如图1所示。 矿用电子皮带秤各组成部分均为本安型或隔爆兼本安型设计,可以工作在有爆炸性气体或粉尘的危险环境内。计量仪表采集称重传感器和速度传感器信号,运算处理后经过通讯模块发送给上位机。计量仪表支持以太网和RS485通讯方式,通过液晶显示器和键盘完成人机交互。 2 电气设计 计量仪表以STM32F103VB处理器为硬件核心,扩展了以太网接口、RS485通讯接口、频率采集、AD、开关量采集、实时时钟、液晶显示器、红外遥控嚣接口和键盘。RS485通讯接口选用SN75LBC184,它具有较强的抗雷击能力,对一些环境此较恶劣的现场,可直接与传输线相接而不需要任何外加保护元件,为了增强仪表的抗干扰能力,选用TLP521将处理器和SN75LBC184进行隔离,选用DC/DC模块IB0505将SN75LBC1 84的供电电源与仪表主电路电源隔离。D1,D4为稳压二极管,D1和D3的稳压值为12V,D2和D4的稳压值为7V,以保证将信号幅值 限定在-7,12 V之间,提高抗过压的能力。R21是一个线路匹配电阻,可以减少线路上传输信号的反射,电路设计如图2所示。 计量仪表重量信号采集电路选用高精度24位串行A/D转换器CS5532,搭配2.5 V高精度基准电压芯片AD780,时钟频率为4.9152MHz,配置参数为输出更新速率为12.5Hz,系统增益为256,有效分辨率为16位。重量信号采集电路中的数字电源VCC和模拟电源AVCC由磁珠隔离。 R27、R28、C62和C63构成了正反向两路低通滤波,能够消除高次谐波和大部分高频噪声信号,减轻在进行谐波分析时出现的频谱混叠现场。 D8、D9、D11和D12构成限压电路.防止外部输入线路串入较高电源损坏芯片,电路设计如图3所示。 基于ARM处理器S3C2440的VGA显示技术 摘要:基于VGA接口时序以,高性能视频D/A芯片ADV7120为核心。实现了基于嵌入式CPU S3C2440的VGA显示子系统。系统一方面利用S3C2440自带的LCD控制器产生符合VGA显示要求的时序逻辑,另一方面通过LCD数据线将数字RGB信号传递给具有8路通道的视频D/A芯片ADV7120,产生VGA显示需要的模拟色彩信号。通过TFTLCD扫描显示的时序与VGA扫描显示时序的匹配,驱动VGA显示屏。该系统能够达到正常显示色彩信息的要求,且价格低廉,适用于对显示 摘要:基于VGA接口时序以,高性能视频D/A芯片ADV7120为核心。实现了基于嵌入式CPU S3C2440的VGA显示子系统。系统一方面利用S3C2440自带的LCD控制器产生符合VGA显示要求的时序逻辑,另一方面通过LCD数据线将数字RGB信号传递给具有8路通道的视频D/A芯片ADV7120,产生VGA显示需要的模拟色彩信号。通过TFTLCD扫描显示的时序与VGA扫描显示时序的匹配,驱动VGA显示屏。该系统能够达到正常显示色彩信息的要求,且价格低廉,适用于对显示效果要求不苛刻,但要求大尺寸显示屏且对价格敏感的嵌入式应用中。 目前很多SOC厂商的微处理器芯片都集成了LCD控制器,如三星公司的S3C2410。S3C2440,Intel的Xscale系列等。大多数嵌入式系统也采用流行的LCD显示技术。但是在需要大屏幕显示、对分辨率要求不高的场合,如车间、厂房,采用大屏幕LCD则成本过高。另一方面,VGA显示技术因为技术发展成熟,成本低廉,仍在被大量使用,直到今天它仍是所有显示终端最为成熟的标准接口。如果让嵌入式处理器直接支持VGA显示器,则能很大地利用现有资源,节约系统成本。 1 基于S3C2440的VGA显示技术分析 通过分析VGA显示技术的时序逻辑与S3C2440内部集成LCD控制器驱动TFT LCD的时序逻辑,找出它们的共同点,分析在S3C2440上应用VGA显示接口的可行性。 1.1 VGA显示原理 VGA(Video Graphics Arrnay)是IBM公司提出的目前仍然广泛应用于PC的显示接口。该接口具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点,在彩色显示器领域得到了广泛的应用。VGA接口在物理上表现为DB15的插座,其中VGA适配器端使用的是阴性DB15标准的接口。其引脚定义如表1所示。 VGA接口使用模拟RGB通道,逐点、逐行扫描。其时序如图1所示。VGA接口信号为模拟信号,其关键信号有5个,分别是Horizontal Sync水平同步信号(也叫行同步信号),垂直同步信号Vertical Sync(也叫场同步信号),红色模拟信号,绿色模拟信号和篮色模拟信号。电子枪从左至右,从上而下的进行扫描,每行结束时,用行同步信号进行同步。扫描完所有的行后用场同步信号进行场同步。因电子枪偏转需要时间,所以扫完回转中,要对电子枪进行消隐控制,在每行结束后的回转过程中进行行消隐,在每场结束后的回转过程中进行场消隐。消隐过程中不发送电子束。 1. 2 TFT LCD显示屏扫描时序分析 基于ARM920T内核的S3C2440芯片外围集成了LCD控制器,LCD控制器被用来向LCD传输图像数据,并提供必要的控制信号,比如VFRAME、VLINE、VCLK、VM等。除此之外,LCD控制器还包括一组控制寄存器:LCDCON1寄存器、LCDCON2寄存器、LCDCON3寄存器、LCDCON4寄存器、LCD CON5寄存器。这些寄存器的设置与显示屏信息、控制时序和数据传输格式等密切相关,在设计中需要根据显示 设备的具体信息正确设置这些寄存器才能使S3C2440正常控制驱动不同的显示屏。 无线网络中路由器典型故障分析 在企业无线网办公中经常会出现一些使用手册上未涉及到的疑难和故障,有时难以应付,无法解决。下面就无线网络中由路由器引发的典型故障进行分析,并提供解决方案。 在企业无线网办公中经常会出现一些使用手册上未涉及到的疑难和故障,有时难以应付,无法解决。下面就无线网络中由路由器引发的典型故障进行分析,并提供解决方案。 连接错误线路不通 网络线路不通有很多原因造成,但首先要检查的是连接配置上有无错误。 在确保路由器电源正常的前提下首先查看宽带接入端。路由器上的指示灯可以说明宽带线路接入端是否正常,由说明书上可以辨认哪一个亮灯为宽带接入端及用户端,观察其灯闪亮状态,连续闪烁为正常,不亮或长亮不闪烁为故障。我们可以换一根宽带胶线代替原来的线路进行连接。 如果故障依旧,请查看路由器的摆放位置与接收电脑的距离是否过远或中间有大型障碍物阻隔。这时请重新放置路由器,使无线路由器与接收电脑不要间隔太多障碍物,并使接收电脑在无线路由器的信号发射范围之内即可。 无线网卡的检查也必不可少,可以更换新的网卡并重新安装驱动程序进行调试,在网卡中点击“查看可用的无线连接”刷新“网络列表”后设置网卡参数,并在“属性”中查看有无数据发送和接收情况,排除故障。 当然路由器自身的硬件故障也是导致线路不通的直接原因,但这并不是我们所能解决的范围,应及时联系厂商进行维修或更换。 设置不当无法连接 “设置”可以分为计算机设置和路由器设置两个方面:计算机的设置相对简单,点击进入“网上邻居”属性,开启“无线网络连接”,然后设置“IP地址”、“子网掩码”及“网关”,只要使计算机的IT地址与无线路由器的IT地址在同一网段即可。“网关”的设置可以参见网卡说明书中所述,一般情况下与路由器IP地址相同。 路由器的设置相对较为专业、复杂些。首先在系统浏览器中输入无线路由器IT地址,在弹出的登录界面中输入路由器的管理员登录名及密码即可进入设置界面,此时需要检查网络服务商所给你的宽带账号及口令是否正确,如不正确,更正后尝试连接,如果连接后仍无法打开页面请点击进入路由器中的“安全设 置”选项,查看是否开启“网络防火墙”、“IP地址过滤”以及“MAC地址过滤”选项,并做更正和设置,排除无法开启网络的故障。 网络攻击导致联网异常 ARP攻击以及非法入侵未设防的无线局域网已经是现在导致联网异常的典型案例了。由于安全设置的疏忽以及后期安全防护的不足,导致少数具有恶意的黑客对企业的重要信息及保密数据造成了极大的危害。 ARP攻击会造成网络IT冲突,数据的丢失及溢出,更有甚者会导致网络瘫痪。这些现象对企业组网的威胁都是很大的。 首先进入“带有网络的安全模式”在无线网卡属性处更换电脑的IT地址,之后查看是否可以联网。另外购买安装专业的杀毒软件及网络防火墙是比较捷径的方法之一。 其次进入路由器“安全设置”选项进行高级设置。现在的大部分无线路由器都具有WEP的密码编码功能,用最长128bit的密码键对数据进行编码,在无线路由器上进行通信,密码键长度可以选择40bit或128bit。利用MAC地址和预设的网络ID来限制哪些无线网卡和接入点可以进入网络,完全可以确保网络安全。对于非法的接收者来说,截听无线网的信号是非常困难的,从而可以有效地防范黑客的入侵破坏和非法用户恶意的网络攻击。 最后要注意,在没有特殊需要或不具有专业技能的情况下禁止开启路由器中的“远程WEB管理”功能选项。 路由器部分功能失灵无法使用 这个问题大多存在于一些老款的无线路由器中,当我们在配置路由器高级功能选项的时候,在反复确认连接无误的情况下就是有部分功能无法开启使用,这时你也许第一想到是否是硬件出了故障,其实不然。 首先我们要查看一下路由器系统的版本,在查阅无线路由器说明书后,看该功能是否支持这个版本的路由器系统。路由器的系统通常有许多版本,每个版本支持不同的功能。如果你当前的软件版本不支持这个功能,那就应该找到相应的软件,先进行升级。 点击进入无线路由器的“系统工具”选项,进入后选择“软件升级”,此时在对话界面中会显示当前的软件版本和硬件版本,在弹出的对话框中输入“文件名”(即系统升级的文件名)和“TFTP服务器IP”后点击“升级”即可。 升级时要注意:选择与当前硬件版本一致的软件进行升级,在升级过程中千万不要关闭路由器的电源,否则将导致路由器损坏而无法使用,在网络稳定的情况下升级过程很短,整个过程不会超过一分钟。当你发现路由器在升级完毕后重 启,请不要担心,这是正常的,一般升级过后,路由器工作情况会更加稳定,并增加一些适用于此版本更多的新功能。 将OLED技术集成到汽车车顶照明 近日,德国巴斯夫公司与飞利浦公司合作首次将OLED技术集成到汽车车顶照明。由于采用的是透明有机发光二极管和太阳能电池,该照明系统在关闭状态下是透明的,可以作为车辆透视天窗使用。而在白天关闭时,系统还可以利用太阳能进行充电。 近日,德国巴斯夫公司与飞利浦公司合作首次将OLED技术集成到汽车车顶照明。由于采用的是透明有机发光二极管和太阳能电池,该照明系统在关闭状态下是透明的,可以作为车辆透视天窗使用。而在白天关闭时,系统还可以利用太阳能进行充电。 OLED技术优点之一是具有较高的能源利用效率。此次用于车辆顶棚照明的新型OLED材料厚度仅为1.8毫米,而且可保持透明状态。与传统的点照明方式相比,利用该新型技术可以为驾驶者在车内提供全空间无阴影的柔和照明。 该项新技术为车辆顶棚提供了全新的设计可能性,也为未来车辆生产提供了新方式。巴斯夫公司与飞利浦公司此项研究工作受到了德国联邦教研部(BMBF)实施的“TOPAS 2012”联合项目(千流明有机磷光器件的照明系统中的应用)支持。 RFID识别技术在智能停车场中的应用 传统的停车场管理系统重点均放在计费、收费管理功能上,关注的是各个车辆进出的时间以便于收费,而在停车场的安全性、运行效率和针对顾客的人性化要求方面考虑得较少。针对目前现状,笔者提出了智能停车场管理系统,以实现车辆自动识别和信息化管理,提高车辆的通行效率和安全性,并统计车辆出入数据,方便管理人员进行调度,以减轻管理人员的劳动强度,从而提高工作效率。 传统的停车场管理系统重点均放在计费、收费管理功能上,关注的是各个车辆进出的时间以便于收费,而在停车场的安全性、运行效率和针对顾客的人性化要求方面考虑得较少。针对目前现状,笔者提出了智能停车场管理系统,以实现车辆自动识别和信息化管理,提高车辆的通行效率和安全性,并统计车辆出入数据,方便管理人员进行调度,以减轻管理人员的劳动强度,从而提高工作效率。 该停车场管理系统既保留了传统停车场管理系统的所有功能,又以原有收费介质为依托,对管理介质进行了改进。当车辆进入停车场时,系统自动摄取车辆图像,经计算机处理后得到车辆型号、牌照、颜色信息,并将这些信息与用户卡唯一的对应起来一同存入数据库中。当车辆驶离停车场时,用户卡、车牌号码或车辆图像等相关指标匹配后才能放行。 系统采用“一车一卡一位”的管理模式,即从车辆进入停车场一直到车辆驶离停车场,与这辆车相关的所有数据均与卡的ID号唯一相关,通过这个唯一的ID号,我们可以将诸如用户、车辆型号、车辆牌照、车辆颜色等信息和车辆图像、车辆进出场时间、停车时长、指定停车位编号、泊车路径、应缴费用等信息在数据库中统一起来,便于查询和存储。这样便将收费管理、泊车引导和车辆识别安全监控子系统的数据信息建立在同一个数据平台上,从而将各子系统有效的集成为一个统一的智能停车场管理系统。 智能停车场管理系统是以管理系统和通道识别系统组成的计算机网络,网络通讯协议采用TCP/IP协议。系统能有效、准确、智能地对进出停车场的系统车辆(装有电子车牌的车辆)和非系统车辆(未装有电子车牌的车辆)的数据信息识别、采集、记录并按需驻留、上传、处理,并在必要时可以通过相应的人工干预进行补充,以避免非正常事件(非系统车进出)的影响,确保系统有高效的车辆智能放行能力。 对于智能停车场系统来说,要求灵敏度应该较高,使用的适应性较大,安装不太复杂,同时应该不受昼夜影响可以确保在任何环境下对车辆进行稳定可靠的监控,工程应用方便、免维护、成本也不应该很高。射频识别设备要能实现汽车正常速度通过时,能与电子车卡进行通信;车辆的时间、空间信息、车卡信息及数据处理中心下传指令需在本地保存;系统应定期自检和故障自检,及时上传设备工作状态,以供系统运行中心处理;故障排除或供电恢复后,系统自动重启,确保停车场工作正常、数据传输完整;软件结构模块化;能够满*通控制设备与监控设备(如道闸、信号灯、电子称、视频抓拍等)的接口需求。 智能停车场系统性能特点如下: (1)采用了射频识别技术和计算机控制,自动化程度高,控制准确。 (2)采用远距离智能识别标签技术,防伪性能良好。停车的车辆拥有一个唯一序列号的标签卡,该序列号不能更改。多重加密技术,唯一识别,无法仿制。而且只有该系统发行认可。 (3)非接触式智能标签卡使用时无机械接触动作,远距离感应通讯,无方向性,卡片可以在读写器的远距离读卡范围内,在车辆不停车的同时就可以完成读卡的操作,方便用户的使用。 (4)道闸根据车辆的通行情况自动升起和降落,并具有防砸车功能。 (5)停车收费由计算机统计和确认。 (6)采用计算机网络和收费软件相结合的方法,防止了非法的修改和越权查阅资料。 (7)管理计算机和各个收费计算机可以实现实时通讯,并且管理计算机具有外接接口,网络扩展性强。 (8)采用标准的工业控制系统结构,可根据用户的不同要求组织不同系统的配置,方便灵活。 (9)安装、调试、维护简单方便,易于更换及检修。 (10)整个系统性能稳定,使用可靠。 智能停车场系统工作流程 射频识别系统有着其他识别系统无法比拟的优势,再加上射频识别系统中数据载体的防污、防磨损性能很好,这有利于提高载体的重复使用率,增加其使用寿命,减少使用成本,因此智能停车场管理系统采用射频识别系统。 停车场管理系统运行过程是以顾客停车取车的过程为基础的,停车场的工作流程也始终以用户车辆进出停车场的流程为中心。停车场用户一般分为临时用户 出停车场天线通信区时,天线以微波通讯的方和固定用户两大类。当车辆驶入/ 式与车载射频卡进行双向数据交换,从射频卡上读取车辆的相关信息,自动识别射频卡并判断车卡是否有效和合法性,车道控制电脑显示与该射频卡一一对应的车牌号码及驾驶员等资料信息;车道控制电脑自动将通过时间、车辆和驾驶员的有关信息存入数据库中,车道控制电脑根据独到的数据进行判断来做出放行或禁止的决策。 (1) 临时用户 临时用户是指临时使用停车场停车的用户,这类用户的停车行为一般具有临时性、随机性、使用频次低的特征。临时用户潜在数量庞大且身份不确定。 (2) 固定用户 固定用户是指长期固定使用停车场停车的用户,这类用户的停车行为一般具有长期性、规律性、使用频次高的特征。固定用户一般是停车场附近单位的工作人员或生活区的住户,数量在一定时间内是确定的。 针对停车场用户一般分为临时用户和固定用户的实际情况,系统出/入场流程也分为临时用户和固定用户的两种情况。 车辆出场工作流程 临时车辆出场工作流程 用户驾驶车辆进入停车场离场通道,停在出口处,车辆检测器检测到有车后,向出口控制器发出有车信号。摄像系统和车辆识别系统启动,摄入车辆图像,经车辆识别系统分析后,获得牌照信息、颜色信息、车型信息等;用户将入场时取得的用户卡交给管理人员,管理人员通过出口读卡机读取用户卡ID信息,并将用户卡收回循环使用。数据中心通过检索数据库中对应ID号,获得该用户卡的类型(临时卡)、入场时间,并查询数据库中与此ID号相关的车辆信息,与刚才 实时获取的信息进行比对,若不符合则拒绝放行,并给出告警信息和出错提示信息。若符合,数据中心根据车辆在场内停留时间和计费费率,计算出用户应缴费额,同时显示在金额显示器屏幕上,语音提示设备提示用户应缴纳金额,用户交纳相应费用后,管理人员将通过出场控制器打开出口电动栏杆,用户驾车驶出停车场。 长期卡车辆出场工作流程 持长期卡用户的车辆到达停车场出口时,读卡器获取该卡的信息,将信息上送到数据处理中心,启动车辆图像识别系统,判断用户卡的有效性和密码,并将数据中心查询到的信息与此ID号相关的车辆信息与车辆识别系统获取的信息进行比对,如果符合,则给出口控制器一个有效信号,由出口控制器控制抬起出口电动栏杆,用户驾车离开停车场,完成一次出场过程。 智能停车场管理系统设计 硬件系统 智能停车场管理系统数据中心控制管理入口控制系统、车辆识别系统、安全监控系统、用户管理系统和出口控制系统等。智能停车场管理系统主要设备有: (1)入口控制设备,包括入口自动吐卡机、入口读卡器、车辆检测器、电动栏杆等; (2)用户收费终端设备,包括计算机、视频捕捉卡、票据打印机等; (3)数据处理中心设备,包括数据服务器、中心读写卡机、通信设备等; (4)停车场监控设备,包括监控摄像头、视频卡、显示器、报警装置设备等; (5)出口控制设备,包括出口读卡机、车辆检测器、电动栏杆、出口语音提示设备、停车费用显示设备等; (6)其他设备,包括照明设备、通风设备等。 软件系统 三级操作员制 软件系统分操作员级、主管级、经理级三个不同级别。不同级别对应着进入软件系统的不同密码,故软件系统具有良好的保密性与可靠性。不同等级的操作人员进入软件系统后,能实现不同的功能。操作员级只能实现基本功能;主管级能实现包括操作员在内的其他一些功能,且能修改操作员密码;经理级是最高等级的操作人员,能实现包括操作级、主管级在内的所有功能,并可修改全部操作人员密码。软件系统具有良好的兼容性及资料保护性。 图像捕捉对比 图像的图幅大小和清晰度、颜色等参数可自行设置;车辆图像可供有关人员随时查阅。图像的总存储量根据硬盘容量大小而定,最少可保证留有一周以上的车辆出入图像(10000幅)备查。 临时车收费功能 临时车离开停车场时,控制器能自动检测到临时卡,并提示应交纳一定的费用。临时车必须在交完一定的费用后,经保安确认,才能离开停车场。道闸开启时,数字录像机抓拍下该车辆的照片文件,并存储在电脑里。 查询、更改资料 查询各种相关资料。例如:常用卡资料清单、被锁常用卡清单、操作人员密码清单、临时卡清单等。 资料打印 执行操作过程中,可即时打印出实施该项操作的操作人员代码以及操作内容,打印机打印出该车入/出场日期、时间、序号、时间,以及操作人员代码等。 变频电源在风机测试中的应用 由于世界各国电网指标不统一,出口电器厂商需要电源模拟不同国家的电网状况,为工程师在设计开发、生产线测试及品保的产品检测、寿命、过高压/低压模拟测试等应用中提供纯净可靠的、低谐波失真、高稳定的频率和稳压率的正弦波电力输出。然而,在实验室采用变频器调节时,给测试带来了极大的困难,振动增大、电磁噪音增大、温升提高、测试仪表无法正常工作等问题凸显,因此,能提供纯净正弦波输出的变频电源就成为实验室不可缺少的 1 引言 由于世界各国电网指标不统一,出口电器厂商需要电源模拟不同国家的电网状况,为工程师在设计开发、生产线测试及品保的产品检测、寿命、过高压/低压模拟测试等应用中提供纯净可靠的、低谐波失真、高稳定的频率和稳压率的正弦波电力输出。然而,在实验室采用变频器调节时,给测试带来了极大的困难,振动增大、电磁噪音增大、温升提高、测试仪表无法正常工作等问题凸显,因此,能提供纯净正弦波输出的变频电源就成为实验室不可缺少的设备。 2 变频器的应用 当今变频器产业得到飞速发展,变频器产品的产业化规模日趋壮大。交流变频器自20世纪60年代问世后,80年代就在工业化国家广泛使用,进入90年代,随着人们节能环保意识的加强,变频器的应用越来越普及。 变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。 同时,风机、泵在使用变频调速后,可以控制电机的启动电流,降低电力线路电压波动,启动时需要的功率更低,具有可控的加速功能、运行速度和转矩极限,具备减速停车、自由停车、减速停车+直流制动等受控的停止方式,能大幅降低能耗,节约了齿轮箱等机械传动部件。 3 变频器在实验室应用时带来的问题 随着出口产品的增长,世界各地电压等级、频率各异,其它国家和地区的工频以60hz居多,电压又有400v、415v的区别,由于对变频器技术的相关知识掌握得较少,对变频器电气特性的测定方法掌握得不够全面,开始我们采用变频器提供所需的60hz电源,在测试过程中发现了诸多问题: (1)风机转速和电压变化。输出60hz电源时,电机转速并不是50hz时的1.2倍,将输入侧的电压调整为380v时,输出侧的电压和输入测的电压不同,差异较大。这是因为变频器是采用逆变技术的,通用的变频器都是变频变压(vvvf),频率发生变化,电压也会成正比发生变化,如图1所示。 (2)电机运行电磁噪音增加。变频器输出的是矩形波电压,存在高频分量,因此电机会产生刺耳的高频噪音,该噪音明显大于风机的噪音,给噪音测量带来了难题。 (3)电机温升升高。变频器输出电压波形不是正弦波,而是畸形波,在额定扭矩下的电机电流比工频时要多出约10%左右,所以温升比工频时略有提高(低次电流谐波使铜损增大,高次谐波使铁损增大),给电机温升试验带来不便,使得温升试验结果偏差较大。 (4)普通电磁、数字测试仪表失灵。变频器的输入电流和输出电流中都有频率较高的高次谐波成分,高次谐波电流所产生的电磁场具有辐射能力,使其他设备(尤其是通信设备)因接收到电磁波信号而受到干扰,使得电磁式仪表、数字式仪表都不能用来直接测量交流电压和电流,必须采用整流式仪表才能进行较为准确的测量。 针对出现的问题,我们和变频器厂家的工程师进行了多次讨论和分析,对变频器的参数进行了合理地调整,通过调整载波频率来减小电磁噪音、降低电机温升,然而,电磁噪音和电机温升在载波频率面前是一对矛盾体,无法达到全部减小甚至消失的效果。 4 变频器和变频电源的区别 为了解决使用变频器时的噪声、温升、测试等问题,就必须仔细分析变频器的工作原理,尽量将影响降到最低。在学习、分析的过程中,我们发现了更为理想的实验室电源设备-变频电源。下面对比变频器和变频电源的原理及区别,以方便工程技术人员进行合理的选择,在选择变频设备时少走弯路。 变频器是可以改变频率和电压的电源。变频器是由交流-直流-交流(调制波)等电路构成的,将电网三相交流电经过三相桥式整流成脉动直流,再通过电解电容和电感滤波成平滑直流,最后通过逆变器,逆变成电压和频率可调的三相交流电。变频器标准叫法为变频调速器。 变频器的输入电路是三相交流电源经全波整流后向滤波电容器充电的电路,输入电流总是出现在电压的振幅值附近,呈不连续的冲击波形式,如图2所示,变频器的输出电路是把直流变成频率连续可调的三相调制交流电压的逆变桥电路,其输出电压波形是正弦调制spwm波,如图3所示。 高次谐波电流在线路上所造成谐波压降,引起电网电压波形畸变,这个畸变影响到其它负载,导致用电设备效率降低,噪音增大,甚至在一些设备里发生共振,导致设备过热,还会给仪表装置和电讯设备带来严重的电磁干扰,给测试装置的精度及数据的可靠性带来了严重的后果。因此,我们需要寻找替代变频器的更为精密的电源装置,变频电源就是十分合适的选择。 -dc-ac变换,输出为纯净的正弦 变频电源是将工业电网中的交流电经过ac 波,输出频率和电压一定范围内可调。它有别于用于电机调速用的变频器,也有别于普通交流稳压电源。理想的交流电源的特点是频率稳定、电压稳定、内阻等于零、电压波形为纯正弦波(无失真)。变频电源十分接近于理想交流电源,输出相位偏差在?2?内,频率稳定率?0.01%,负载稳压率在?0.5%范围内,波形失真度?2%(阻性负载),反应时间最大值为2ms,效率?85%,带有输入、输出无熔丝开关,电子电路快速侦测过电压、过电流、过载、过高温&短路并自动跳脱保护及告警等保护装置。因此,先进发达国家越来越多地将变频电源用作标 准供电电源,以便为用电器提供最优良的供电环境,便于客观考核用电器的技术性能。 变频电源可以带载各种阻抗特性的负载,包括电感类、电阻类、整流类常见负载,需引起重视的是负载类型不同,所需变频电源的功率容量有很大不同。 电源容量选择方法: 阻性:电源容量 = 1.1?负载功率 感性:电源容量 =负载启动电流/负载额定电流?负载功率 整流:电源容量 = 负载电流波峰系数/1.5?负载功率 混合型:请按照不同负载所占比例适当选取 注:对于冰箱、空调之类的感性负载,应按照启动功率来选择电源容量。启动功率一般为额定功率的5-7倍。 通过选择合理的变频电源,就能模拟世界各地的电压、频率,获得可靠的实验室数据,对于使用最为普遍的电机而言,要按照感性负载进行选择。我厂使用的电机最大功率为3kw,启动电流约为额定电流的3倍,因此选择15kva的电源容量已经足够。当然,变频器和变频电源的价格也不在一个数量级,变频电源的价格约为变频器的10倍。 5 结束语 通过对变频器和变频电源原理的研究和分析,掌握了变频器和变频电源的输出电源特性,了解了实验室使用变频器所带来的诸多问题,为实验室选择合理的变频电源装置提供了依据,特别是对电气知识掌握较少的机械类工程技术人员来说,合理选择实验室电源装置,才能对产品性能检测、型式试验提供保证,才能使产品在世界各地畅通无阻。 基于BOTDA技术的电缆温度监测 由于海底电缆深埋海底,其运行状态的监测尤为重要。因此,提出基于光纤光时域反射(OTDR)的布里渊时域反射分析技术(BOTDA)的分布式光纤传感器对复合海缆进行温度监测。简单介绍了BOTDA技术的原理以及温度监测的实验。对实验测得数据进行数据拟合处理和分析。从实验的数据分析中得出基于BOTDA技术测量出电缆温度的变化趋势和实际温度变化趋势是基本吻合的。从而验证了该技术测温误差小、响应时间短、运行可靠且能实现长距离测量,可 由于海底电缆深埋海底,其运行状态的监测尤为重要。因此,提出基于光纤光时域反射(OTDR)的布里渊时域反射分析技术(BOTDA)的分布式光纤传感器对复合海缆进行温度监测。简单介绍了BOTDA技术的原理以及温度监测的实验。对实验测得数据进行数据拟合处理和分析。从实验的数据分析中得出基于BOTDA技术 测量出电缆温度的变化趋势和实际温度变化趋势是基本吻合的。从而验证了该技术测温误差小、响应时间短、运行可靠且能实现长距离测量,可有效应用于电缆温度在线监测,为电缆导体温度的确定提供有效的参考依据。 当前,随着我国油田在渤海湾浅海地区石油资源开发规模的扩大,需要敷设的海底动力电缆也越来越多。由于电缆的高负荷运行和海上的复杂运行环境,使得运行中的电缆经常出现断路、短路等故障,带来巨大经济损失。因此,对运行电缆进行在线监测将是保障电缆健康运行的重要措施。从有关文献资料得知,日本学者Nishimoto T,在1996年对一个岛上的66 kV的高压电缆内使用分布式光纤温度应变传感来监测船抛锚和人为的一些机械破坏,取得了一些好的效果;1997年,亚喀巴湾横跨海峡连接约旦和埃及的400 kV海底电缆,采用拉曼散射的分布式光纤温度监视电缆内部温度的变化,从而可对高压电缆导线运行电流和电压状况进行监测,该系统一直应用至今;国内对陆地高压电缆的表面温度也采用基于拉曼散射的分布式光纤温度传感技术进行监测。基于拉曼散射的研究已经趋于成熟,并逐步走向实用化。基于布里渊散射的分布式传感技术的研究起步较晚,但由于它在温度、应变测量上所达到测量精度、测量范围以及空间分辨率均高于其他传感技术,这种技术在目前得到广泛关注与研究。文中提出基于光纤光时域反射(OTDR)的布里渊时域反射分析技术(BOTDA)的分布式光纤传感器对复合海缆进行温度监测。通过实验验证,BOTDA技术可为电缆的健康运行、监测、维护、管理提供帮助。 1 分布式布里渊散射光纤传感器原理介绍 伴随着光纤通信技术的发展,光纤传感器技术也应运而生。光纤传感器提取的是光信号,这样光纤传感器就不会受到周围电磁场的干扰,光纤传感器倒可以将周围环境变化引起的电缆的温度和应变变化检测出来。利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件,光纤总线既有传光作用,还有传感作用,此光纤监测系统又称本征分布式光纤监测系统,简称分布式光纤检测系统。目前的分布式光纤传感器主要有两类: 一类是基于拉曼光纤传感器,另一类是基于布里渊光纤传感器。由于拉曼光纤传感器只能监测温度,且测量范围有限,能满足电缆应变变形监测的需要。因此本实验选用布里渊光纤传感器。 布里渊散射基本原理是利用光纤单一截面上的布里渊散射光谱中心频率的漂移量与光纤所受的轴向应变和温度之间的线性关系,如式(1)所示 ?V(z)=C1??ε(z)+C2??T(z) (1) 式中:?V(z)-布里渊光频移变化量;?ε(z)-传感光纤z(离入射端面距离)处的应变变化;?T(z)-传感光纤z处的温度变化;C1,C2-光纤的布里渊频移应变和温度系数,1 550 nm波长的入射光在普通单模光纤中各个系数为:C1=0.049 3 MHz/με,C2=1.2 MHz/?。通过测量分析中心频率的漂移变化,便可得到光纤的外表温度和轴向应变。文中是采用基于光纤光时域反射(OTDR)的布里渊时域反射分析技术(BOT DA)的分布式光纤传感器进行温度的测量。结合渤海湾海域海底 电缆的现场情况,我们设计定做了一段26/35 kV的XLPE海底电缆作为实验电缆,在XLPE电缆成缆过程中实现内部三相填充物之间加入三组光纤,复合海缆结构示意图如图1所示。 2 电缆的分布式布里渊散射光纤传感器实验 本实验的目的有两个。1)通过光纤测温获取电缆温度变化数据;2)验证布里渊光纤温度测量设备的性能。实验电路的搭建如下所述。 将BOTDA的分布式光纤温度应变分析仪与实验电缆内的2根光纤,熔接在一起形成一个回路,进行数据采集与分析。实验时将电缆的一端,通过象鼻子将铜缆1和铜缆3连接,电缆的另一端的铜缆1和铜缆3分别接到大电流发生器的正负极。将电缆连接成回路,用于电缆加热。分布式布里渊散射光纤传感器测得的数据如图2所示。 分布式布里渊散射光纤传感器能基本探测到电缆内部温度的变化和温度的分布。从同时刻不同位置电缆温度的变化曲线可以看出,温度变化先升温后下降。这种情况和实际情况是吻合的。因为电缆两端的铜缆是裸露在空气中的,铜缆的中间部分是包裹在护套和铠装中的,所以电缆的温度变化是先升温后下降,然后在升温,最后是下降。由此可以得出,分布式布里渊散射光纤传感器可以测出电缆内部温度的变化。 为了验证基于分布式布里渊散射光纤传感器测温误差小,而且能够测量出电缆温度的变化趋势和实际温度变化趋势基本吻合的。本实验采用了热电偶去测量电缆线芯温度的变化,与光纤测温作对比分析。 3 数据处理及结果分析 为了验证我们得到的温度数据的正确性以及更直观的分析出电缆温度的变化,我们对实验数据进行拟合处理。首先我们通过滤波器滤除由于忽略工作环境下实验设备测量不准确性带来的误差;然后我们将这些剔除误差的实验数据进行拟合处理;最后我们通过数据拟合的数据曲线来分析温度的变化趋势。文中用最小二乘法对处理后实验数据进行数据拟合。 汽车上mems微机电系统的应用 mems (微机电系统)传感器;有三项MEMS技术产品:红外传感器、磁性传感器、测角传感器;在高档汽车中,大约采用25至40只MEMS传感器; mems (微机电系统)传感器;有三项MEMS技术产品:红外传感器、磁性传感器、测角传感器;在高档汽车中,大约采用25至40只MEMS传感器; 1)MEMS传感器的大批量高精度生产和高可靠性及单价廉价,特别适宜在汽车电控系统中应用; 2)安全气囊中的汽车安全气囊感应器; 3)MEMS汽车微加速度计正替代以往的机电式加速度传感器 4)MEMS陀螺仪在高端汽车中的应用包括:悬架控制、翻滚 5)汽车MEMS压力传感器和轮胎气压自动监测系统,MEMS压力传感器适合于任何类型的轮胎,在轮胎胎壁埋设一小块感压力敏芯片,自动测量轮胎气压、温度、转速和其它一些数据,并用特定的代码发送出来。 6)发动机管理系统中的MEMS应用 7)微机械陀螺是一种振动式角速率传感器,在汽车领域的应用开发倍受关注,主要用于汽车导航的GPS信号补偿和汽车底盘控制系统; 8)汽车电控燃油喷射系统EFI要使用多重压力MAP传感器,监测发动机进气歧绝对压力,提高其动力性能,降低油耗,减少废气排放。 9)微型硅压阻式MEMS压力传感器可用于发动机废气循环系统,替代陶瓷电容式压力传感器; 10)汽车空调压缩机中的压力测量也是MEMS的一个很大市场。 11)气缸内气压测量,爆缸控制; 12)燃油喷射系统,柴油共轨系统; 13)传动油压,变速自动控制; 14)制动油道油压,制动系统; 15)悬挂液压,悬挂系统; 数据中心设计之电源问题分析 当系统工程师为整个公司的服务器设计供电设备时,他们使用和土木工程师设计隧道同样的方式,建造一个能够适应最大流量的隧道。尽管隧道里大多数的车辆只是通勤车,工程师们仍然要确保隧道能够容纳大型卡车或者油罐卡车。 一、过多的电能 当系统工程师为整个公司的服务器设计供电设备时,他们使用和土木工程师设计隧道同样的方式,建造一个能够适应最大流量的隧道。尽管隧道里大多数的车辆只是通勤车,工程师们仍然要确保隧道能够容纳大型卡车或者油罐卡车。 服务器也是一样。通常会指定基于最大的系统配置及负载需要电源需求。但是系统工程师不需要如此辛苫。他们能够为不同的设置配备不同的电力需求。自然地,这将花掉更多的钱,因此他们倾向于在所有的布线模型中配置最大的电能供应而不管实际使用的电量。 以图所示的服务器为例,两个服务器来自同一个系列 WasteTech'sEscalenteline。左边的WasteTech'sEscalente5000SUX配置了足够的硬件,只需要60W的电能。右边的6000SUX的最高配置安装上足够多的硬件后则要消耗540W的电能。然而两台服务器却使用了同样的电源。尽管目前的电源使6000SUX获得了足够的电能,但是对于消耗电量较少的服务器而言,则提供了过多的电能。这种过度供电造成了浪费。 图不同电力需求的服务器经常配置同样的电源导致能源利用的低效率 但是问题并不仅限于同一系列的服务器。很多时候厂商选择一种能够适合所有设备的电源。同样的,问题在于浪费。虽然厂商选择同样的电源应用于所有设备要更便宜一些,而你最终要为低效率供电负责。更严重的是,环境也为此付出代价,因为设各的低效用电会产生更多的碳排放。 令人感到欣慰的是,许多像戴尔那样的公司提供了不同的电源配置方案,消费者能够根据每台服务器的工作情况选择合适的电源。特别是当这种配置方法贯穿服务器的整个使用寿命时,将大大地降低能耗。 二、效率 电源的效率通常用输出直流电量除以输入交流电量来计算。如果一种电源能够用更少的交流电产生更多的直流电,那么使用更多的交流电将比使用直流电节能。公式如下 效率=(输出直流电)/(输入交流电) 例如,如果有一种电源输入300W输出200W,计算起来很简单,就是用200除以300。 200/300=66% 效率越高越好。在这个例子中,66%并不算好。一般来说,一种高质量的电源效率在75%~85%。例子中那剩下的34并不仅仅是消失了,而是转化成了热量,于是不得不再花钱去冷却这些热量。 当考虑了电源效率和系统冷却,计算机有效工作所消耗的电能可能低于驱动系统总电能的50%。那就意味着超过一半的能耗成了耗尽投资回报率(RDI)的无底洞,这种增长的运营成本对客户毫无益处。 不同型号与用途的机器可以使用不同种类的电源。 三、负载 就效率而言,当服务器闲置时电源是最低效的。那并不是说它们使用了更多的电,而仅仅是他们用电的效率低。就如同一台摩托车,当停在那里踩油门时,虽然消耗了汽油,却没有移动。但是当把车骑上车道时,最终能到达某地,那时被浪费的能量的比重要比你将车闲置的时候少。现在,想想看一台服务器配置最小化,但是却使用一个很大的电源。那个电源将产生许多无用的电。 厂商正在尝试着解决这个问题。然而就如之前所看到的那样,这将需要更多的前期投入,特别是使用昂贵的可循环材料。 四、冗余 数据中心常常配置多余的电源,原因显而易见,如果一个电源坏了,还有其他的能够保证服务器运转。事实上,在大型数据中心,电源在不同的电网上,所以如果交流电源在某个电网上出了问题,其他的电源与服务器还将继续工作。 冗余的电源配置对于确保设备正常运行是好的,但是对于能源效率而言则不然。比如,如果服务器运行需要200W,但是只有1个800W的电源,那么这台服务器只能使用25%的供电量。如果添加了1个冗余的电源,能源使用就在这2个电源问被拆分了,从每一个电源上仅能获取100W。这时将从25%的负荷、83%的效率,降到12.5%的负荷、65%的效率。 数据中心中的种种问题,归结起来其实是一个平衡的问题。系统可用性与降低能源使用和成本,究竟哪个更重要? OTN+PTN组网 需充分考虑四大部署难题 伴随ALL IP进程化的不断加快,以OTN、PTN为代表的新一代光传输技术正在取代DWDM、MSTP的地位,逐渐成为光传送的主流产品。OTN、PTN作为新技术、新的产品形态,如何在城域、本地网中合理、有效地选用和规划网络,如何有效地进行联合组网,无疑成为当前业界关注的焦点。 伴随ALL IP进程化的不断加快,以OTN、PTN为代表的新一代光传输技术正在取代DWDM、MSTP的地位,逐渐成为光传送的主流产品。OTN、PTN作为新技术、新的产品形态,如何在城域、本地网中合理、有效地选用和规划网络,如何有效地进行联合组网,无疑成为当前业界关注的焦点。 OTN、PTN技术的优势 OTN优势在于擅长解决IP业务的超长距离、超大带宽传输问题,可以为大量的2.5 Gbit/s、10 Gbit/s甚至40 Gbit/s等大颗粒业务提供传输通道,这是PTN难以达到的。但是OTN的带宽分配也是刚性的,带宽利用率不高,难以对较小颗粒业务进行处理。 PTN技术的妙处在于完美地结合了数据技术与传输技术,来自数据方面的大容量分组交换/标签交换技术、QoS技术,来自传送的OAM管理、50ms保护和同步,可以使运营商的基础网络设施获得最大的技术优势,增强未来快速部署新应用的灵活性和降低成本。PTN的优势体现在小颗粒IP业务的灵活接入、业务的汇聚收敛上,而并不擅长对大量的大颗粒业务的传送。 无论是从业务的长距传输,还是未来IP类业务的迅猛增长角度来考虑,采用OTN+PTN联合组网模式均显得非常必要。考虑到联合组网模式的诸多优势,除了在没有OTN或者短期内OTN无法覆盖至骨干核心点的地区,均建议采用联合组网的方式进行城域本地网的建设。OTN+PTN联合组网模式凭借其强大的IP业务接入、汇聚及灵活调度能力,将有利于推动城域传输网向着统一的、融合的扁平化网络演进,是各个运营商组建下一代传输网的最佳选择。 如何实现OTN+PTN组网 OTN作为具有光电联合调度的大容量组网技术,电层实现基于子波长的调度,如GE、2.5G、10G颗粒;光层调度以10G或40G波长为主,主要定位于网络中的骨干/核心层。而PTN与MSTP类似,多应用于网络的汇聚/接入层。 在现网中,往往核心骨干层采用OTN,汇聚层及以下采用PTN组网,充分利用OTN将上联业务调度至PTN所属业务落地站点。在联合组网模式中,OTN不仅仅是一种承载手段,而且也是通过OTN对骨干节点上联的GE/10GE业务与所属交叉落地设备之间进行调度,其上联GE/10GE通道的数量可以根据该PTN中实际接入的业务总数按需配置,从而极大地简化骨干节点与核心节点之间的网络组建,避免了在PTN独立组网模式中,因某节点业务容量升级而引起的环路上所有节点设备必须升级的情况,极大地节省了网络投资,其典型的组网如图1所示。 图1:典型的组网图 OTN+PTN组网的关键 OTN和PTN作为新的技术形态,还没有长时间大规模的组网经验,往往在实际组网中两者互相影响、相辅相成。因此,在采用OTN+PTN联合组网模式时要考虑的问题较多,既有各个层面技术本身的特点,又有OTN、PTN之间相互影响,需要在规划建设时进行周密考虑,统一布署。 设备互通性问题:PTN和OTN都是新兴的技术,OTN则在继承了DWDM的大容量传送功能的同时,引入了基于波长、子波长的灵活调度功能,OTN其最大的特点在于采用全开放式的系统架构,与其承载的业务是客户层与服务层的关系,可以说是先天的透明传输平台。对于OTN+PTN联合组网的方式也不例外,OTN作为透明的传送平台,为汇聚层及接入层的PTN提供传送通道,两者之间构成服务层和客户层的关系,相互独立,非常类同于已经大量部署的WDM和SDH网络关系。 精确时间同步问题:时间同步是3G移动制式提出的新需求,特别是对中国三大运营商而言,目前没有一张精确的时间同步网,因此在建设传输网时,尤其要注意精确的时间同步问题。从地面传送时间同步的技术体制来看,主要通过IEEE 1588v2协议完成精确的时间同步。由于采用OTN+PTN的联合组网模式,OTN设备部署在网络的骨干核心层,PTN设备部署在汇聚和接入层,而时间源首先部署在本地网核心机房RNC侧,首先RNC将时间同步信息传递给核心层PTN,PTN再传递给核心层的OTN设备,OTN设备依次传送给PTN设备进行全网的精确时间同步。目前PTN承载1588v2协议已经成为PTN一项基础技术,主流厂家已经完成了大量的测试。如果采用OTN+PTN的联合组网模式,则要求OTN支持相关精确时间传送的功能,目前这属于一个新的研究课题,并且现实需求已经非常明显,但技术的成熟度显然还没有达到与PTN传送时间同步相提并论的阶段。 保护问题:网络的安全性高于一切,无论采用OTN、PTN组网,都需要对网络的保护进行统一的考虑。OTN设备部署在网络的骨干核心层,PTN设备部署在汇聚和接入层,各个层面之间往往需要大量的业务互通和调度,对于业务需要进行端到端或分段的保护。 网管问题:从网管的角度来看,一般而言,目前业内主流厂家的PTN与OTN均可以实现共网管平台,以方便网络的维护。在PTN与OTN联合组网模式下,OTN往往定位在骨干和核心层,PTN定位在汇聚、接入层,各个层面之间往往需要大量的业务互通和调度,因此无论从业务的开通,还是从网管自身的维护需要,都提出了更高的要求。 总之,OTN和PTN作为新兴的技术,将在下一代的光传送网发挥中流砥柱的作用。从技术角度而言,PTN+OTN联合组网模式已经完全可行,并且在很多省市的建设中的得到了充分的验证;但从另一方面来考虑,受限于技术本身发展时间较短,技术发展较快,而且在网络中没有长时间的大规模部署经验,还有很多未知的问题需要进一步深入研究和探讨。笔者相信,随着技术的近一步成熟和发展,OTN、PTN技术的应用会迎来更加广阔的发展空间。 Link:湖北移动OTN+PTN联合组网方案 以IP业务为主的数据业务是当今世界信息产业发展的主要推动力,随着国内宽带互联网业务的迅猛发展,对传输带宽产生了巨大的需求。湖北移动作为湖北省领先的移动运营商,在经过长期的技术论证,并且经过严格的设备选型与测试,湖北移动最终决定选择烽火通信进行战略合作,采用OTN+PTN联合组网技术共同构建武汉、黄石、黄冈、咸宁等地市的下一代光传送网络,其典型组网结构如图2所示。 图2:典型组网结构图 在湖北移动全业务承载网中,骨干汇聚层由OTN设备完成调度,工程按照业务区划分新建大量汇聚节点,组建了高速OTN系统环网,每个环网在核心节点均考虑双节点落地实现负载分担,有效提高核心层系统容量,同时可抵抗单节点失效带来的网络风险。每个业务区的OTN系统作为此业务区内所有业务的上联汇聚节点,业务区的OTN设备构成全网OTN汇聚层,可快速实现大容量、大颗粒业务的灵活调度。在每个业务区内采用PTN设备作为业务区内基站业务、专线业务的接入和汇聚节点,所有业务区的PTN汇聚节点构成分组化的汇聚层,从而打造安全、高效、电信级的IP多业务承载平台。 湖北移动OTN+PTN下一代传送网络解决方案采用了烽火通信公司的FONST3000/4000、CiTRANS 660、CiTRANS 640、CiTRANS 620等最新OTN、PTN传送产品、SmartWeaver智能控制平面及OTNPlanner网络规划工具,全面涵盖骨干、汇聚到接入各网络层面。本次工程充分考虑了设备升级性以及扩容性,在业务规模不断扩大时,可以在OTN平台上向更大容量升级,单系统可以扩容到96波,单波道容量可以达到40G乃至100G,核心层网络的巨大扩容空间,使得后期的网络调整量非常小,仅通过增加单板就可以满足3到5年业务容量增长的需求。在工程的建设当中,克服了建设工期短、3G业务突发性强、带宽需求增长迅速等诸多方面的困难,最终通过OTN+PTN混合组网方案,使武汉、黄石、黄冈、咸宁、黄冈移动打造了一张安全、高效、电信级的IP化城域传送网。经过 双方的共同努力,湖北移动的PTN/OTN已经实现了实际业务加载,率先在全国实现了PTN/OTN工程的商用,具有里程碑的意义。 无线网络中路由器典型故障分析 在企业无线网办公中经常会出现一些使用手册上未涉及到的疑难和故障,有时难以应付,无法解决。下面就无线网络中由路由器引发的典型故障进行分析,并提供解决方案。 在企业无线网办公中经常会出现一些使用手册上未涉及到的疑难和故障,有时难以应付,无法解决。下面就无线网络中由路由器引发的典型故障进行分析,并提供解决方案。 连接错误线路不通 网络线路不通有很多原因造成,但首先要检查的是连接配置上有无错误。 在确保路由器电源正常的前提下首先查看宽带接入端。路由器上的指示灯可以说明宽带线路接入端是否正常,由说明书上可以辨认哪一个亮灯为宽带接入端及用户端,观察其灯闪亮状态,连续闪烁为正常,不亮或长亮不闪烁为故障。我们可以换一根宽带胶线代替原来的线路进行连接。 如果故障依旧,请查看路由器的摆放位置与接收电脑的距离是否过远或中间有大型障碍物阻隔。这时请重新放置路由器,使无线路由器与接收电脑不要间隔太多障碍物,并使接收电脑在无线路由器的信号发射范围之内即可。 无线网卡的检查也必不可少,可以更换新的网卡并重新安装驱动程序进行调试,在网卡中点击“查看可用的无线连接”刷新“网络列表”后设置网卡参数,并在“属性”中查看有无数据发送和接收情况,排除故障。 当然路由器自身的硬件故障也是导致线路不通的直接原因,但这并不是我们所能解决的范围,应及时联系厂商进行维修或更换。 设置不当无法连接 “设置”可以分为计算机设置和路由器设置两个方面:计算机的设置相对简单,点击进入“网上邻居”属性,开启“无线网络连接”,然后设置“IP地址”、“子网掩码”及“网关”,只要使计算机的IT地址与无线路由器的IT地址在同一网段即可。“网关”的设置可以参见网卡说明书中所述,一般情况下与路由器IP地址相同。 路由器的设置相对较为专业、复杂些。首先在系统浏览器中输入无线路由器IT地址,在弹出的登录界面中输入路由器的管理员登录名及密码即可进入设置界面,此时需要检查网络服务商所给你的宽带账号及口令是否正确,如不正确,更正后尝试连接,如果连接后仍无法打开页面请点击进入路由器中的“安全设 置”选项,查看是否开启“网络防火墙”、“IP地址过滤”以及“MAC地址过滤”选项,并做更正和设置,排除无法开启网络的故障。 网络攻击导致联网异常 ARP攻击以及非法入侵未设防的无线局域网已经是现在导致联网异常的典型案例了。由于安全设置的疏忽以及后期安全防护的不足,导致少数具有恶意的黑客对企业的重要信息及保密数据造成了极大的危害。 ARP攻击会造成网络IT冲突,数据的丢失及溢出,更有甚者会导致网络瘫痪。这些现象对企业组网的威胁都是很大的。 首先进入“带有网络的安全模式”在无线网卡属性处更换电脑的IT地址,之后查看是否可以联网。另外购买安装专业的杀毒软件及网络防火墙是比较捷径的方法之一。 其次进入路由器“安全设置”选项进行高级设置。现在的大部分无线路由器都具有WEP的密码编码功能,用最长128bit的密码键对数据进行编码,在无线路由器上进行通信,密码键长度可以选择40bit或128bit。利用MAC地址和预设的网络ID来限制哪些无线网卡和接入点可以进入网络,完全可以确保网络安全。对于非法的接收者来说,截听无线网的信号是非常困难的,从而可以有效地防范黑客的入侵破坏和非法用户恶意的网络攻击。 最后要注意,在没有特殊需要或不具有专业技能的情况下禁止开启路由器中的“远程WEB管理”功能选项。 路由器部分功能失灵无法使用 这个问题大多存在于一些老款的无线路由器中,当我们在配置路由器高级功能选项的时候,在反复确认连接无误的情况下就是有部分功能无法开启使用,这时你也许第一想到是否是硬件出了故障,其实不然。 首先我们要查看一下路由器系统的版本,在查阅无线路由器说明书后,看该功能是否支持这个版本的路由器系统。路由器的系统通常有许多版本,每个版本支持不同的功能。如果你当前的软件版本不支持这个功能,那就应该找到相应的软件,先进行升级。 点击进入无线路由器的“系统工具”选项,进入后选择“软件升级”,此时在对话界面中会显示当前的软件版本和硬件版本,在弹出的对话框中输入“文件名”(即系统升级的文件名)和“TFTP服务器IP”后点击“升级”即可。 升级时要注意:选择与当前硬件版本一致的软件进行升级,在升级过程中千万不要关闭路由器的电源,否则将导致路由器损坏而无法使用,在网络稳定的情况下升级过程很短,整个过程不会超过一分钟。当你发现路由器在升级完毕后重 启,请不要担心,这是正常的,一般升级过后,路由器工作情况会更加稳定,并增加一些适用于此版本更多的新功能。 心电监护仪原理和使用步骤详解 随着医学技术的发展,心电监护仪广泛适用于临床的病情的监控,通过查看它监测过来的生理参数,除给医护人员提供合理客观依据,对早期发现病情变化,预防并发症的发生起到了重要的指导作用,让医护人员更快更好的对病情有变化的病人采取有效的治疗措施和治疗手段,达到保证了患者的安全的目的。 随着医学技术的发展,心电监护仪广泛适用于临床的病情的监控,通过查看它监测过来的生理参数,除给医护人员提供合理客观依据,对早期发现病情变化,预防并发症的发生起到了重要的指导作用,让医护人员更快更好的对病情有变化的病人采取有效的治疗措施和治疗手段,达到保证了患者的安全的目的。 也正是因为这种设备方便了医护人员对病人的病情的监控,对病人的治疗可以更加迅速有效。因而在各个医院中被广泛的使用。从事医疗电子行业的工程师,对这一方面知识有的可能很了解,有的可能一知半解,包括什么是心电监护仪、它的基本原理、工作原理、正确的使用步骤、使用的注意事项等,下面我们从它的基本原理和使用步骤等方面深入的学习这一种设备。 什么是心电监护仪 什么是心电监护仪?它是监护仪一种及其重要的应用(什么是监护仪),它作为现在医院常用的设备,可以同时对病人的心电图、呼吸、血压、体温、脉搏等生理参数进行精密测试和测量的的实用的医学仪器设备。它很直观的将需要检测和监控的数据显示到显示器上面,供医院的工作人员来对病人的病人进行判定和治疗。每个可以监控的生理参数一般都设置了安全值其参考和比对的作用,如病人的实际值不在安全值之内,则会自动报警。 心电监护仪原理 (1)系统基本组成: (A)阴极射线示波器 (B)心电记录器 (C)压力监测器 (D)呼吸监测器 (E)体温监测器 (F)计算机处理系统组成 心电活动经心电导联线传入处理器,血压经压力传感器变成电信号传入处理器。呼吸活动 由呼气、吸气造成胸腔电阻的改变经心电导联与心电活动同时传入处理器,处理器将来自病人体内之电信号放大后经微型计算机处理后变成波形输出与数字信号输出,经光电显示系统显示于阴极射线示波器的屏幕上,其工作原理是心电监护仪设计的重要参考。 (2)便携式远程心电监护仪结构及原理 主要由心电信号的前端采集与调理模块、心电信号处理与存储模块、数据显示模块和远程传输控制模块等四个关键模块组成,系统功能结构如图所示。其硬件平台采用CycloneII 2C35 FPGA芯片,采用SOPC技术将NiosII软核处理器、存储器、功能接口和扩展I/O口等集成在一块FPGA芯片上,外围扩展心电数据采集板、网络、LCD屏、触摸屏/键盘、SD存储卡等硬件来实现系统的硬件架构,且带有可扩展的I/O接口,便于以后系统功能升级与扩展。 便携式远程心电监护仪结构及原理图 (3)便携式心电监测仪结构及原理 系统硬件模块主要包括:信号调理电路(放大器、带通滤波器、陷波器)、嵌入式处理器及外围电路(A/D转换、Flash ROM和SDRM扩展、液晶显示LCD和键盘模块、以太网模块)两大部分。其结构和原理图如下: 便携式远程心电监测仪结构和原理图 心电信号通过专用电极从人的左右臂采集到后,送入信号调理电路,先经过前置放大器初步放大,经高通滤波滤除直流信号及低频基线干扰后,由后级放大器放大,再经滤波器进一步滤除50HZ的工频干扰,经低通滤波器后得到符合要 求的心电信号,由模拟信号输入端送入ADC,进行高精度的A/D转换。我们在电路中还引入了右腿驱动电路和导联脱落检测电路。 心电监护仪使用步骤 (1)心电图监测 目前心电图导联线电报颜色已规范化以减少混淆,按图示规定置放正、负极及地极。 (2)压力监测 为得到正确数据与波形必须进行下列操作 (A)传感器放置位置相当于右心房水平 (B)置零步骤,各种型号的监 护仪都设有零按钮。 (C)整个测压管道内充满肝素生理盐水,以防止血块堵塞,管道系统内绝不能含有气泡。 (D)定期用肝素生理盐水冲洗或用微泵以 2ml/h 速度持续冲洗,维持管道通畅。 (2)操作程序如下: (A) 连接心电监护仪电源。 (B) 将患者平卧位或半卧位。 (C)打开主开关。 (D) 用生理盐水棉球擦拭患者胸部贴电极处皮肤。 (E) 贴电极片,连接心电导联线,屏幕上心电示波出现 (F)将袖带绑在至肘窝上两横指处。按测量—设置报警限—测量时间。 结语 随着现代医疗技术和现在医学监护技术的发展,心电监护仪已经成为医用电子仪器中不可缺少的一大类仪器,在医院中起着越来越多的重要的作用,它具有操作简单、易于查看和记录、可监控生理参数多、适用的范围和场所广泛等特点,在医学治疗应用中备受重视。 并随着我国的医疗行业的发展和医疗行业的改革,国家越来越重视医疗技术和医疗水平的提高,各种医疗设备的使用率更好,性能要求也更好。它给医疗电子行业发展和壮大的机遇,同时也有极大的挑战,让从事医疗电子设备、器械开 发的电子工程师带来了挑战。心电监护仪只是众多医疗设备之一,学习相关的知识可拓展知识和水平。 随着医学技术的发展,心电监护仪广泛适用于临床的病情的监控,通过查看它监测过来的生理参数,除给医护人员提供合理客观依据,对早期发现病情变化,预防并发症的发生起到了重要的指导作用,让医护人员更快更好的对病情有变化的病人采取有效的治疗措施和治疗手段,达到保证了患者的安全的目的。 随着医学技术的发展,心电监护仪广泛适用于临床的病情的监控,通过查看它监测过来的生理参数,除给医护人员提供合理客观依据,对早期发现病情变化,预防并发症的发生起到了重要的指导作用,让医护人员更快更好的对病情有变化的病人采取有效的治疗措施和治疗手段,达到保证了患者的安全的目的。 也正是因为这种设备方便了医护人员对病人的病情的监控,对病人的治疗可以更加迅速有效。因而在各个医院中被广泛的使用。从事医疗电子行业的工程师,对这一方面知识有的可能很了解,有的可能一知半解,包括什么是心电监护仪、它的基本原理、工作原理、正确的使用步骤、使用的注意事项等,下面我们从它的基本原理和使用步骤等方面深入的学习这一种设备。 什么是心电监护仪 什么是心电监护仪?它是监护仪一种及其重要的应用(什么是监护仪),它作为现在医院常用的设备,可以同时对病人的心电图、呼吸、血压、体温、脉搏等生理参数进行精密测试和测量的的实用的医学仪器设备。它很直观的将需要检测和监控的数据显示到显示器上面,供医院的工作人员来对病人的病人进行判定和治疗。每个可以监控的生理参数一般都设置了安全值其参考和比对的作用,如病人的实际值不在安全值之内,则会自动报警。 心电监护仪原理 (1)系统基本组成: (A)阴极射线示波器 (B)心电记录器 (C)压力监测器 (D)呼吸监测器 (E)体温监测器 (F)计算机处理系统组成 心电活动经心电导联线传入处理器,血压经压力传感器变成电信号传入处理器。呼吸活动 由呼气、吸气造成胸腔电阻的改变经心电导联与心电活动同时传 入处理器,处理器将来自病人体内之电信号放大后经微型计算机处理后变成波形输出与数字信号输出,经光电显示系统显示于阴极射线示波器的屏幕上,其工作原理是心电监护仪设计的重要参考。 (2)便携式远程心电监护仪结构及原理 主要由心电信号的前端采集与调理模块、心电信号处理与存储模块、数据显示模块和远程传输控制模块等四个关键模块组成,系统功能结构如图所示。其硬件平台采用CycloneII 2C35 FPGA芯片,采用SOPC技术将NiosII软核处理器、存储器、功能接口和扩展I/O口等集成在一块FPGA芯片上,外围扩展心电数据采集板、网络、LCD屏、触摸屏/键盘、SD存储卡等硬件来实现系统的硬件架构,且带有可扩展的I/O接口,便于以后系统功能升级与扩展。 便携式远程心电监护仪结构及原理图 (3)便携式心电监测仪结构及原理 系统硬件模块主要包括:信号调理电路(放大器、带通滤波器、陷波器)、嵌入式处理器及外围电路(A/D转换、Flash ROM和SDRM扩展、液晶显示LCD和键盘模块、以太网模块)两大部分。其结构和原理图如下: 便携式远程心电监测仪结构和原理图 心电信号通过专用电极从人的左右臂采集到后,送入信号调理电路,先经过前置放大器初步放大,经高通滤波滤除直流信号及低频基线干扰后,由后级放大器放大,再经滤波器进一步滤除50HZ的工频干扰,经低通滤波器后得到符合要求的心电信号,由模拟信号输入端送入ADC,进行高精度的A/D转换。我们在电路中还引入了右腿驱动电路和导联脱落检测电路。 心电监护仪使用步骤 (1)心电图监测 目前心电图导联线电报颜色已规范化以减少混淆,按图示规定置放正、负极及地极。 (2)压力监测 为得到正确数据与波形必须进行下列操作 (A)传感器放置位置相当于右心房水平 (B)置零步骤,各种型号的监 护仪都设有零按钮。 (C)整个测压管道内充满肝素生理盐水,以防止血块堵塞,管道系统内绝不能含有气泡。 (D)定期用肝素生理盐水冲洗或用微泵以 2ml/h 速度持续冲洗,维持管道通畅。 (2)操作程序如下: (A) 连接心电监护仪电源。 (B) 将患者平卧位或半卧位。 (C)打开主开关。 (D) 用生理盐水棉球擦拭患者胸部贴电极处皮肤。 (E) 贴电极片,连接心电导联线,屏幕上心电示波出现 (F)将袖带绑在至肘窝上两横指处。按测量—设置报警限—测量时间。 结语 随着现代医疗技术和现在医学监护技术的发展,心电监护仪已经成为医用电子仪器中不可缺少的一大类仪器,在医院中起着越来越多的重要的作用,它具有操作简单、易于查看和记录、可监控生理参数多、适用的范围和场所广泛等特点,在医学治疗应用中备受重视。 并随着我国的医疗行业的发展和医疗行业的改革,国家越来越重视医疗技术和医疗水平的提高,各种医疗设备的使用率更好,性能要求也更好。它给医疗电子行业发展和壮大的机遇,同时也有极大的挑战,让从事医疗电子设备、器械开发的电子工程师带来了挑战。心电监护仪只是众多医疗设备之一,学习相关的知识可拓展知识和水平。 基于CDMA 1X网络配电网实时监测组网系统 配电变压器是配电网中的一个重要设备,配电变压器是电力供电的最基本单元,配电变压器的监控对配电自动化管理、线损分析、负荷预测、电力需求侧的管理具有重大意义。 一、概述 配电变压器是配电网中的一个重要设备,配电变压器是电力供电的最基本单元,配电变压器的监控对配电自动化管理、线损分析、负荷预测、电力需求侧的管理具有重大意义。 二、配电系统情况介绍 配电变压器(简称配变)是配电网中将电能直接分配给低压用户的设备,是低 10KV)配电网与用户380/220V配电网的分界点配变安装与电线杆、配电房和压( 箱式变电站,具有分散、地理环境情况变化多端、覆盖面广、用户众多,容易受用户增容和城市建设影响等特点。 三、配变时实监控系统的功能 通过对配变的实时监控,可以及时掌握配变的运行情况,防止配变负荷严重超载导致设备的烧毁、三相负载严重不平衡导致配变的加速损坏,配变长期轻负荷运行导致的不经济运行状态和大量感性负载运行导致的功率因数过低、高线损等。对配变运行实时监测、抄取、分析、处理和控制,可以及时调整配变运行状态,合理配置配变容量,调整配变的低压智能无功补偿控制等,保证配变安全、稳定、高效的运行。完善、科学、准确的对配变实时监控,为配电自动化管理提供可靠的运行数据和历史资料,有效降低线损,为负荷预测、线损分析、电力需求侧管理(DSM)提供准确的数据;准确打击窃电,负荷预测指导扩容安装等;为用电情况、用电性质及用电负荷的增长趋势分析,在进行系统增容、配变布点选择等规划工作提供科学的数据;同时提高工作效率,降低劳动成本,科学提高配电管理的自动化水平。 四、配变实时监控通讯网络的问题与要求 a、配变运行实时监控通讯组网的问题 配变由于其安装位置分布、安装地点等问题,造成设备数量多、运行环境恶劣;地理地形分布不平衡,比较分散等特点。基于以上特点,光纤通讯、有线电缆、电力载波通讯组网无论在技术上,还是资金投入产出比上都不太可行,配变实时监控的通讯组网一直困扰着配变实时监控的推广、实施。 b、配变运行实时监控对通讯的要求 配变监控的数据量较大,实时性要求不太高,监控终端具有存储功能,不必每个配变监控终端同时占用一个通道与配变管理主站通讯。 需要具备选点召测通讯功能,配变管理管理员可随时召测配变监控终端的实时数据。 对特殊的影响配变运行的越限告警信号,配变监控终端要及时上传到配变管理主站。 主站、终端建设、安装、维护方便,运行成本低廉。 最好可提供透明传输通道或可兼容多种通讯协议。 五、配变实时监控通讯网络组网络与方案比较 5.1 目前的通信系统 传统的配电监控系统采用的通信方式有公用电话交换网,无线数传电台和光纤的方式。 公用电话交换网方案 公用电话家换网络相当普及,有人工作和居住的地方就有公用电话交换网,公用电话交换网不仅可以用于通话还可以用于数据传输,但带来的问题是拨号冗余时间太长,而且链路不便于维护。 无线数传电台方案 无线数传电台适用于通讯点分散的数据监控,恰好适用于配变监控,其具有专用的数传频段,工作频率:220MHz,240MHz。但初次开通需要向当地的无线电管理委员会交纳一定费用,每年再交一定的频率占用费,组网费用高;通讯距离有一定的限制(平原地带最远为50km),且受建筑物、山体的影响较大;需要专业人员维护管理,建设、维护费用很高。从现场运行情况来看,利用光纤通信时数据比较稳定,抗干扰能力强。这种方式在初期投资时较大,光通信设备成本非常高,工程实施难度大。 5.2 CDMA 1X通信方案 中国联通CDMA 1X网络的出现,为配电监控系统提供了新解决途径。 CDMA 1X技术,一种基于CDMA移动分组业务,面向用户可提供移动分组的IP或X.25连接,它有许多优势,主要是无线高技术程度很高,空中无线接口、核心网信令协议的标准非常严格、完整,而且与INTERNET实现互连互通。特别是2.5G CDMA 2000第一阶段,可为用户提供较高速率(最高速率可达371Kbps)和可变速率(实际速率在80,120Kbps)的数据信息,便于用户在任何时间、任何地点上网。 在电力监控系统中采用CDMA 1X网进行数据传输,可以大大的降低通信系统的一次性投资,而且减少了工程实施中调试通信系统的时间,降低了通信系统的维护费用。尤其对于面广、点稀的配网系统(如农网),这种通信方式具有很好的经济性。 六、基于CDMA 1X网络配电网监控系统 6.1 基于CDMA 1X网络配电网监控系统构成 配变实时监控系统由以下三部分组成: 配变管理主站; 配变监控终端(配电综合测控仪); CDMA 1X通讯通道。 其中配电综合监控系统集配变监测、无功补偿控制、CDMA远程抄表和数据分析、处理为一体的配变综合监控系统。系统采用《北京东方讯科技配电综合监控系统》作为配变测控管理软件。 采用北京东方讯科技的TCD800作为数据传输通道,组成配变监控系统。CDMA 1X网络由联通提供,网络工作可靠、技术服务良好。 6.2 配电综合测控系统的主要功能 遥测功能 电能计量功能 统计功能 遥信功能 遥控功能 低压智能无功补偿功能 远程通讯功能 6.3 实际运行情况与优化设计 CDMA 1X通讯的最大特点是按流量计费,当然只要合理控制通讯流量,就能有效节约运行成本。北京东方讯科技设计的配电综合监控系统,成功的应用了数据流量控制技术和CDMA模块定时报告、短信激活技术,保证提供可靠数据的同时,有效的降低了运行成本。 数据流量控制技术 配变监控的应用在于监视配变运行状态,提高用电质量。对配变的监控基本上分考核和监控两个过程,需要掌握配变运行的异常数据和状态,对于稳定运行的数据,只要在允许范围内,可以不作通讯上传处理也可。根据应用情况,在配电综合测控仪通讯控制上设计了科学的“数据流量控制器”,可根据用户需要通过设置“数据流量管理器”死区值和越死区时限来控制数据流量,并确定越上限及下限值,“数据流量管理器” 死区值和越死区时限随时从主站下传给配电综合测控仪。 “数据流量控制器”控制技术,可靠的保证了系统的运行,又有效的降 采用 低了运行成本。 定时报告应用技术 配变监控系统对实时性没有很高的要求,可以不采用设置心跳功能保持连接,只需要采用设置定时报告的方式,配电综合测控仪需要传送数据时直接激活 CDMA模块进行通讯,主站需要通讯时,采用发短信方式激活CDMA模块,与配电综合测控仪通讯。省去保持连接的维护数据量,节约运行成本。 七、无线传输方式的优势 北京东方讯科技充分利用中国联通CDMA 1X网络,有CDMA网络覆盖的地方就能够传输数据。跟传统的配电监控系统相比,无线传输具有如下优势: (1)网络架构稳定。当有一个新的检测点时,无需改变现有的网络架构,只需要增加相应的数据传输设备。 (2)设备安装简单。建设新的分站点无需进行拉线、埋线等工作。较光纤或专线系统投资较少,设备安装方便。 (3)CDMA 1X资费便宜,计费合理。CDMA1X 资费包月比有线电话网络资费还便宜。 (4)CDMA 1X能最好地支持频繁的、少量突发型数据业务。通信质量稳定可靠,永不掉线。 (5)CDMA1X网络接入速度快,提供了与现有数据网的无缝连接。由于CDMA1X 组型数据网, 支持TCP/IP、X.25协议,因此无需经过PSTN网本身就是一个分 等网络的转接,直接与分组数据网(IP网或X.25网)互通,接入速度仅几秒钟,快于电路型数据业务。采用TCP/IP协议,较以前的无线数据网络(集群,双向传呼,GSM短信息)而言,网络接入更加直接方便。 DCM内部是DLL(Delay Lock Loop结构,对时钟偏移量的调节是通过长的延时线形成的。DCM的参数里有一个PHASESHIFT(相移),可以从0变到255。所以我们 可以假设内部结构里从clkin到clk_1x之间应该有256根延时线(实际上,由于对不同频率的时钟都可以从0变到255,延时线的真正数目应该比这个大得多)。DCM总会把输入时钟clkin和反馈时钟clkfb相比较,如果它们的延时差不等于所设置的PHASESHIFT,DCM就会改变在clkin和clk_1x之间的延时线数目,直到 看Xilinx的Datasheet会注意到Xilinx的FPGA没有PLL,其实DCM就是时间管理单元。 DCM概述 DCM内部是DLL(Delay Lock Loop结构,对时钟偏移量的调节是通过长的延时线形成的。DCM的参数里有一个PHASESHIFT(相移),可以从0变到255。所以我们可以假设内部结构里从clkin到clk_1x之间应该有256根延时线(实际上,由于对不同频率的时钟都可以从0变到255,延时线的真正数目应该比这个大得多)。DCM总会把输入时钟clkin和反馈时钟clkfb相比较,如果它们的延时差不等于所设置的PHASESHIFT,DCM就会改变在clkin和clk_1x之间的延时线数目,直到相等为止。这个从不等到相等所花的时间,就是输出时钟锁定的时间,相等以后,lock_flag标识才会升高。 当DCM发现clkin和clkfb位相差不等于PHASESHIFT的时候,却去调节clk_1x和clkin之间延时,所以如果clk_1x和clkfb不相关的话,那就永远也不能锁定了。 DCM和BUFG配合使用示意图 如何使用DCM DCM一般和BUFG配合使用,要加上BUFG,应该是为了增强时钟的驱动能力。DCM的一般使用方法是,将其输出clk_1x接在BUFG的输入引脚上,BUFG的输出引脚反馈回来接在DCM的反馈时钟脚CLKFB上。另外,在FPGA里,只有BUFG的输出引脚接在时钟网络上,所以一般来说你可以不使用DCM,但你一定会使用BUFG。有些兄弟总喜欢直接将外部输入的时钟驱动内部的寄存器,其实这个时候虽然你没有明显地例化BUFG,但工具会自动给你加上的。 使用DCM可以消除时钟skew 使用DCM可以消除时钟skew。这个东西一直是我以前所没有想清楚的,时钟从DCM输出开始走线到寄存器,这段skew的时间总是存在的,为什么用DCM就可以消除呢?直到有一天忽然豁然开朗,才明白其原委。对高手来说,也许是极为easy的事情,但也许有些朋友并不一定了解,所以写出来和大家共享。 为说明方便起见,我们将BUFG的输出引脚叫做clk_o,从clk_o走全局时钟布线到寄存器时叫做clk_o_reg,从clk_o走线到DCM的反馈引脚CLKFB上时叫clkfb,如图所示。实际上clk_o, clk_o_reg, clkfb全部是用导线连在一起的。所谓时钟skew,指的就是clk_o到clk_o_reg之间的延时。如果打开FPGA_Editor看底层的结构,就可以发现虽然DCM和BUFG离得很近,但是从clk_o到clkfb却绕了很长一段才走回来,从而导致从clk_o到clk_o_reg和clkfb的延时大致相等。总之就是clk_o_reg和clkfb的相位应该相等。所以当DCM调节clkin和clkfb的相位相等时,实际上就调节了clkin和clk_o_reg相等。而至于clk_1x和clk_o的相位必然是超前于clkin, clkfb, clk_o_reg的,而clk_1x和clk_o之间的延时就很明显,就是经过那个BUFG的延迟时间。 对时钟skew的进一步讨论 最后,说一说时钟skew的概念。时钟skew实际上指的是时钟驱动不同的寄存器时,由于寄存器之间可能会隔得比较远,所以时钟到达不同的寄存器的时间可能会不一样,这个时间差称为时钟skew。这种时钟skew可以通过时钟树来解决,也就是使时钟布线形成一种树状结构,使得时钟到每一个寄存器的距离是一样的。很多FPGA芯片里就布了这样的时钟树结构。也就是说,在这种芯片里,时钟skew基本上是不存在的。 说到这里,似乎有了一个矛盾,既然时钟skew的问题用时钟树就解决了,那么为什么还需要DCM+BUFG来解决这个问题?另外,既然时钟skew指的时时钟驱动不同寄存器之间的延时,那么上面所说的clk_o到clk_o_reg岂非不能称为时钟skew? 先说后一个问题。在一块FPGA内部,时钟skew问题确实已经被FPGA的时钟方案树解决,在这个前提下clk_o到clk_o_reg充其量只能叫做时钟延时,而不能称之为时钟skew。可惜的是FPGA的设计不可能永远只在内部做事情,它必然和外部交换数据。例如从外部传过来一个32位的数据以及随路时钟,数据和随路时钟之间满足建立保持时间关系(Setup Hold time),你如何将这32位的数据接收进来?如果你不使用DCM,直接将clkin接在BUFG的输入引脚上,那么从你的 clk_o_reg就必然和clkin之间有个延时,那么你的clk_o_reg还能保持和进来的数据之间的建立保持关系吗?显然不能。相反,如果你采用了DCM,接上反馈时钟,那么clk_o_reg和clkin同相,就可以利用它去锁存进来的数据。可见,DCM+BUFG的方案就是为了解决这个问题。而这个时候clk_o到clk_o_reg的延时,我们可以看到做内部寄存器和其他芯片传过来的数据之间的时钟skew。 由此,我们可以得出一个推论,从晶振出来的时钟作为FPGA的系统时钟时,我们可以不经过DCM,而直接接到BUFG上就可以,因为我们并不在意从clkin到clk_o_reg的这段延时。 FPGA DCM时钟管理单元的理解 DCM内部是DLL(Delay Lock Loop结构,对时钟偏移量的调节是通过长的延时线形成的。DCM的参数里有一个PHASESHIFT(相移),可以从0变到255。所以我们可以假设内部结构里从clkin到clk_1x之间应该有256根延时线(实际上,由于对不同频率的时钟都可以从0变到255,延时线的真正数目应该比这个大得多)。DCM总会把输入时钟clkin和反馈时钟clkfb相比较,如果它们的延时差不等于所设置的PHASESHIFT,DCM就会改变在clkin和clk_1x之间的延时线数目,直到 看Xilinx的Datasheet会注意到Xilinx的FPGA没有PLL,其实DCM就是时间管理单元。 DCM概述 DCM内部是DLL(Delay Lock Loop结构,对时钟偏移量的调节是通过长的延时线形成的。DCM的参数里有一个PHASESHIFT(相移),可以从0变到255。所以我们可以假设内部结构里从clkin到clk_1x之间应该有256根延时线(实际上,由于对不同频率的时钟都可以从0变到255,延时线的真正数目应该比这个大得多)。DCM总会把输入时钟clkin和反馈时钟clkfb相比较,如果它们的延时差不等于所设置的PHASESHIFT,DCM就会改变在clkin和clk_1x之间的延时线数目,直到相等为止。这个从不等到相等所花的时间,就是输出时钟锁定的时间,相等以后,lock_flag标识才会升高。 当DCM发现clkin和clkfb位相差不等于PHASESHIFT的时候,却去调节clk_1x和clkin之间延时,所以如果clk_1x和clkfb不相关的话,那就永远也不能锁定了。 DCM和BUFG配合使用示意图 如何使用DCM DCM一般和BUFG配合使用,要加上BUFG,应该是为了增强时钟的驱动能力。DCM的一般使用方法是,将其输出clk_1x接在BUFG的输入引脚上,BUFG的输出引脚反馈回来接在DCM的反馈时钟脚CLKFB上。另外,在FPGA里,只有BUFG的输出引脚接在时钟网络上,所以一般来说你可以不使用DCM,但你一定会使用BUFG。有些兄弟总喜欢直接将外部输入的时钟驱动内部的寄存器,其实这个时候虽然你没有明显地例化BUFG,但工具会自动给你加上的。 使用DCM可以消除时钟skew 使用DCM可以消除时钟skew。这个东西一直是我以前所没有想清楚的,时钟从DCM输出开始走线到寄存器,这段skew的时间总是存在的,为什么用DCM就可以消除呢?直到有一天忽然豁然开朗,才明白其原委。对高手来说,也许是极为easy的事情,但也许有些朋友并不一定了解,所以写出来和大家共享。 为说明方便起见,我们将BUFG的输出引脚叫做clk_o,从clk_o走全局时钟布线到寄存器时叫做clk_o_reg,从clk_o走线到DCM的反馈引脚CLKFB上时叫clkfb,如图所示。实际上clk_o, clk_o_reg, clkfb全部是用导线连在一起的。所谓时钟skew,指的就是clk_o到clk_o_reg之间的延时。如果打开FPGA_Editor看底层的结构,就可以发现虽然DCM和BUFG离得很近,但是从clk_o到clkfb却绕了很长一段才走回来,从而导致从clk_o到clk_o_reg和clkfb的延时大致相等。总之就是clk_o_reg和clkfb的相位应该相等。所以当DCM调节clkin和clkfb的相位相等时,实际上就调节了clkin和clk_o_reg相等。而至于clk_1x和clk_o的相位必然是超前于clkin, clkfb, clk_o_reg的,而clk_1x和clk_o之间的延时就很明显,就是经过那个BUFG的延迟时间。 对时钟skew的进一步讨论 最后,说一说时钟skew的概念。时钟skew实际上指的是时钟驱动不同的寄存器时,由于寄存器之间可能会隔得比较远,所以时钟到达不同的寄存器的时间可能会不一样,这个时间差称为时钟skew。这种时钟skew可以通过时钟树来解决,也就是使时钟布线形成一种树状结构,使得时钟到每一个寄存器的距离是一样的。很多FPGA芯片里就布了这样的时钟树结构。也就是说,在这种芯片里,时钟skew基本上是不存在的。 说到这里,似乎有了一个矛盾,既然时钟skew的问题用时钟树就解决了,那么为什么还需要DCM+BUFG来解决这个问题?另外,既然时钟skew指的时时钟驱动不同寄存器之间的延时,那么上面所说的clk_o到clk_o_reg岂非不能称为时钟skew? 先说后一个问题。在一块FPGA内部,时钟skew问题确实已经被FPGA的时钟方案树解决,在这个前提下clk_o到clk_o_reg充其量只能叫做时钟延时,而不能称之为时钟skew。可惜的是FPGA的设计不可能永远只在内部做事情,它必然和外部交换数据。例如从外部传过来一个32位的数据以及随路时钟,数据和随路时钟之间满足建立保持时间关系(Setup Hold time),你如何将这32位的数据接收进来?如果你不使用DCM,直接将clkin接在BUFG的输入引脚上,那么从你的 那么你的clk_o_reg还能保持和进来clk_o_reg就必然和clkin之间有个延时, 的数据之间的建立保持关系吗?显然不能。相反,如果你采用了DCM,接上反馈时钟,那么clk_o_reg和clkin同相,就可以利用它去锁存进来的数据。可见,DCM+BUFG的方案就是为了解决这个问题。而这个时候clk_o到clk_o_reg的延时,我们可以看到做内部寄存器和其他芯片传过来的数据之间的时钟skew。 由此,我们可以得出一个推论,从晶振出来的时钟作为FPGA的系统时钟时,我们可以不经过DCM,而直接接到BUFG上就可以,因为我们并不在意从clkin到clk_o_reg的这段延时。 信息技术类抗电强度测试标准解读 抗电强度,俗称“绝缘耐压”或者“打安规”“打高压”,属于安规实验中的一项,其物理学中的定义为:工作于强电场中的绝缘材料所能承受的最大电场强度(即超过该场强介质便击穿),而工业上常用击穿电压来表征抗电强度。 抗电强度,俗称“绝缘耐压”或者“打安规”“打高压”,属于安规实验中的一项,其物理学中的定义为:工作于强电场中的绝缘材料所能承受的最大电场强度(即超过该场强介质便击穿),而工业上常用击穿电压来表征抗电强度。 信息技术类的常见安规标准有3个,即GB4943,EN60950,UL60950。 A 三大标准的关系 按照惯例,中国的电子设备国家标准基本是全文翻译IEC的相关标准,在信息技术类安全规范标准领域也不例外,国标4943的制定基本上是全文翻译EN60950的标准,虽然近年相继有20072010版的更新,但基本实验项目并未变动,仍是以GB4943-2001版的为基础。 美国的UL认证体系与IEC是两个完全不同的体系,但随着IEC被越来越多的国家引用,UL也在某些方面开始向IEC标准靠拢,信息技术类的安规标准就是一例,UL60950与EN60950的语句如出一辙,只是区分了美洲特殊电压规范信息。 综上,GB和UL均是全盘引用IEC的EN60950标准,为了便于理解,以下的解读以GB4393为主,EN60950与GB完全一致,UL的只做原文引用,不再解读。 B GB4943-2001 由于网络上只能download步步高公司的抄编版,故以下解读均以步步高公司的抄编版为基础。 GB4943对抗电强度的描述在第83页 1 对实验样品的要求:以下为国标原文 "设备中使用的固体绝缘应具有足够的抗电强度. 当按4.5.1的规定进行发热试验后,在设备仍处于充分发热状态时,应立即按照5.2.2的规定对设备进行试验,以此来检验其是否合格. 如果一些元器件或组件在设备外单独进行抗电强度试验,通过进行发热试验的部件(例如:将它们放置在烘箱中),使这些元器件或组件达到一定的温度.但是,对用作附加绝缘或加强绝缘的薄层绝缘材料的抗电强度试验,允许在室温下按照2.10.5.2进行" 对样品的一般要求,总结三点 1)对设备整机,先按4.5.1做发热实验,然后对发热状态的时候立刻进行抗电强度实验; 2)对组件(用作加强绝缘的材料除外):首先在设备整机实验室应测量发热试验后该组件的表面温度T1,然后在对该组件做抗电强度实验时应首先对其加热至T1后再进行实验; 3)对用作加强绝缘的材料:允许在室温下测试抗电强度。 以上三点中,与我们密切相关的是第一点,即整机实验须在发热试验后立刻进行。 2 实验方法和判据 实验方法原文 "加到被试绝缘上的试验电压应从零逐渐升高到规定的电压值,然后在该电压值上保持60s." 判据原文 "试验期间,绝缘不应击穿. 当由于加上试验电压而引起的电流以失控的方式迅速增大,即绝缘无限制电流时,则认为已发生绝缘击穿。 1)实验电压保持时间:60S。在设备做安规报备时,实验电压保持时间明确为60s。但在产线上,结合产能的实际情况,一般会把保持时间设置在3S左右,但同时会把测试电压提高。(举例,一款2类充电器,初次级的测试电压按照国标规定为3000V,时间60S,但实际生产中往往出于产能的考虑对该实验不能做 ,国标中也有明确说明不用于安规报备的抗电强度实验时间可以减小至到60s 1S,故生产上可将该试验时间定为5S,测试电压提升至3800V) 2)实验电压确定:前面已经提到,GB4393的实验电压是基于设备的额定电压和绝缘等级来确定的。额定电压很容易理解,那绝缘等级是什么,应该如何区分呢? 在装PCB的外壳上做接保护地处理,这样的处理方式按照绝缘等级分类就是基本绝缘,这种仅具备基本绝缘的设备按照触电防护类型分类就叫做1类设备,EN60950中称作classIequipment; 在基本绝缘外又增加了一层防护且无接保护地处理,这样在基本绝缘失效后,仍由第二层的加强绝缘来保障接触人员的安全,这种处理方式按照绝缘等级分类就是加强绝缘,这种具备加强绝缘的设备按照触电防护类型分类就叫做2类设备,EN60950中称作class?equipment。 这里注意,不能简单的通过看设备是2pin还是3pin判断设备是1类还是2类,因为有些3pin是假接地的,也有1类设备做成2类结构的,要具体设备具体分析(国标中还有0类,01类和3类设备,这里不做讨论)。 话题再回到抗电强度上来,实验电压可以为50Hz或者60Hz的交流,也可以是等于该交流电压峰值的直流电压,至于工厂选择采用哪种方法测试由工厂自己来决定,不是我们关注的重点。 基于CDMA 1X网络配电网实时监测组网系统 配电变压器是配电网中的一个重要设备,配电变压器是电力供电的最基本单元,配电变压器的监控对配电自动化管理、线损分析、负荷预测、电力需求侧的管理具有重大意义。 一、概述 配电变压器是配电网中的一个重要设备,配电变压器是电力供电的最基本单元,配电变压器的监控对配电自动化管理、线损分析、负荷预测、电力需求侧的管理具有重大意义。 二、配电系统情况介绍 配电变压器(简称配变)是配电网中将电能直接分配给低压用户的设备,是低压(10KV)配电网与用户380/220V配电网的分界点配变安装与电线杆、配电房和箱式变电站,具有分散、地理环境情况变化多端、覆盖面广、用户众多,容易受用户增容和城市建设影响等特点。 三、配变时实监控系统的功能 通过对配变的实时监控,可以及时掌握配变的运行情况,防止配变负荷严重超载导致设备的烧毁、三相负载严重不平衡导致配变的加速损坏,配变长期轻负荷运行导致的不经济运行状态和大量感性负载运行导致的功率因数过低、高线损等。对配变运行实时监测、抄取、分析、处理和控制,可以及时调整配变运行状态,合理配置配变容量,调整配变的低压智能无功补偿控制等,保证配变安全、稳定、高效的运行。完善、科学、准确的对配变实时监控,为配电自动化管理提供可靠的运行数据和历史资料,有效降低线损,为负荷预测、线损分析、电力需求侧管理(DSM)提供准确的数据;准确打击窃电,负荷预测指导扩容安装等;为用电情况、用电性质及用电负荷的增长趋势分析,在进行系统增容、配变布点选择等规划工作提供科学的数据;同时提高工作效率,降低劳动成本,科学提高配电管理的自动化水平。 四、配变实时监控通讯网络的问题与要求 a、配变运行实时监控通讯组网的问题 配变由于其安装位置分布、安装地点等问题,造成设备数量多、运行环境恶劣;地理地形分布不平衡,比较分散等特点。基于以上特点,光纤通讯、有线电缆、电力载波通讯组网无论在技术上,还是资金投入产出比上都不太可行,配变实时监控的通讯组网一直困扰着配变实时监控的推广、实施。 b、配变运行实时监控对通讯的要求 配变监控的数据量较大,实时性要求不太高,监控终端具有存储功能,不必每个配变监控终端同时占用一个通道与配变管理主站通讯。 需要具备选点召测通讯功能,配变管理管理员可随时召测配变监控终端的实时数据。 对特殊的影响配变运行的越限告警信号,配变监控终端要及时上传到配变管理主站。 主站、终端建设、安装、维护方便,运行成本低廉。 最好可提供透明传输通道或可兼容多种通讯协议。 五、配变实时监控通讯网络组网络与方案比较 5.1 目前的通信系统 传统的配电监控系统采用的通信方式有公用电话交换网,无线数传电台和光纤的方式。 公用电话交换网方案 公用电话家换网络相当普及,有人工作和居住的地方就有公用电话交换网,公用电话交换网不仅可以用于通话还可以用于数据传输,但带来的问题是拨号冗余时间太长,而且链路不便于维护。 无线数传电台方案 无线数传电台适用于通讯点分散的数据监控,恰好适用于配变监控,其具有专用的数传频段,工作频率:220MHz,240MHz。但初次开通需要向当地的无线电管理委员会交纳一定费用,每年再交一定的频率占用费,组网费用高;通讯距离有一定的限制(平原地带最远为50km),且受建筑物、山体的影响较大;需要专业人员维护管理,建设、维护费用很高。从现场运行情况来看,利用光纤通信时数据比较稳定,抗干扰能力强。这种方式在初期投资时较大,光通信设备成本非常高,工程实施难度大。 5.2 CDMA 1X通信方案 中国联通CDMA 1X网络的出现,为配电监控系统提供了新解决途径。 CDMA 1X技术,一种基于CDMA移动分组业务,面向用户可提供移动分组的IP或X.25连接,它有许多优势,主要是无线高技术程度很高,空中无线接口、核心网信令协议的标准非常严格、完整,而且与INTERNET实现互连互通。特别是2.5G CDMA 2000第一阶段,可为用户提供较高速率(最高速率可达371Kbps)和可变速率(实际速率在80,120Kbps)的数据信息,便于用户在任何时间、任何地点上网。 在电力监控系统中采用CDMA 1X网进行数据传输,可以大大的降低通信系统的一次性投资,而且减少了工程实施中调试通信系统的时间,降低了通信系统的 维护费用。尤其对于面广、点稀的配网系统(如农网),这种通信方式具有很好的经济性。 六、基于CDMA 1X网络配电网监控系统 6.1 基于CDMA 1X网络配电网监控系统构成 配变实时监控系统由以下三部分组成: 配变管理主站; 配变监控终端(配电综合测控仪); CDMA 1X通讯通道。 其中配电综合监控系统集配变监测、无功补偿控制、CDMA远程抄表和数据分析、处理为一体的配变综合监控系统。系统采用《北京东方讯科技配电综合监控系统》作为配变测控管理软件。 采用北京东方讯科技的TCD800作为数据传输通道,组成配变监控系统。CDMA 1X网络由联通提供,网络工作可靠、技术服务良好。 6.2 配电综合测控系统的主要功能 遥测功能 电能计量功能 统计功能 遥信功能 遥控功能 低压智能无功补偿功能 远程通讯功能 6.3 实际运行情况与优化设计 CDMA 1X通讯的最大特点是按流量计费,当然只要合理控制通讯流量,就能有效节约运行成本。北京东方讯科技设计的配电综合监控系统,成功的应用了数据流量控制技术和CDMA模块定时报告、短信激活技术,保证提供可靠数据的同时,有效的降低了运行成本。 数据流量控制技术 配变监控的应用在于监视配变运行状态,提高用电质量。对配变的监控基本上分考核和监控两个过程,需要掌握配变运行的异常数据和状态,对于稳定运行的数据,只要在允许范围内,可以不作通讯上传处理也可。根据应用情况,在配电综合测控仪通讯控制上设计了科学的“数据流量控制器”,可根据用户需要通过设置“数据流量管理器”死区值和越死区时限来控制数据流量,并确定越上限及下限值,“数据流量管理器” 死区值和越死区时限随时从主站下传给配电综合测控仪。 采用“数据流量控制器”控制技术,可靠的保证了系统的运行,又有效的降低了运行成本。 定时报告应用技术 配变监控系统对实时性没有很高的要求,可以不采用设置心跳功能保持连接,只需要采用设置定时报告的方式,配电综合测控仪需要传送数据时直接激活 CDMA模块进行通讯,主站需要通讯时,采用发短信方式激活CDMA模块,与配电综合测控仪通讯。省去保持连接的维护数据量,节约运行成本。 七、无线传输方式的优势 北京东方讯科技充分利用中国联通CDMA 1X网络,有CDMA网络覆盖的地方就能够传输数据。跟传统的配电监控系统相比,无线传输具有如下优势: (1)网络架构稳定。当有一个新的检测点时,无需改变现有的网络架构,只需要增加相应的数据传输设备。 (2)设备安装简单。建设新的分站点无需进行拉线、埋线等工作。较光纤或专线系统投资较少,设备安装方便。 (3)CDMA 1X资费便宜,计费合理。CDMA1X 资费包月比有线电话网络资费还便宜。 (4)CDMA 1X能最好地支持频繁的、少量突发型数据业务。通信质量稳定可靠,永不掉线。 (5)CDMA1X网络接入速度快,提供了与现有数据网的无缝连接。由于CDMA1X网本身就是一个分 组型数据网, 支持TCP/IP、X.25协议,因此无需经过PSTN等网络的转接,直接与分组数据网(IP网或X.25网)互通,接入速度仅几秒钟,快于电路型数据业务。采用TCP/IP协议,较以前的无线数据网络(集群,双向传呼,GSM短信息)而言,网络接入更加直接方便。 802.11ac通讯测试带动仪器需求快速上升 802.11ac晶片商为迎接2012年庞大的行动联网商机,正透过各家仪器商的高频宽量测仪器加速完成相关通讯测试。特别是高画质(HD)影音串流新应用将刺激 802.11ac晶片的测试需求。而制造商亦正紧锣密鼓进行802.11ac路由器(Router)、闸道器(Gateway)、个人电脑与电视机等产品最后阶段测试,带动相关测试仪器需求急速攀升。 802.11ac晶片商为迎接2012年庞大的行动联网商机,正透过各家仪器商的高频宽量测仪器加速完成相关通讯测试。特别是高画质(HD)影音串流新应用将刺激802.11ac晶片的测试需求。而制造商亦正紧锣密鼓进行802.11ac路由器(Router)、闸道器(Gateway)、个人电脑与电视机等产品最后阶段测试,带动相关测试仪器需求急速攀升。 高画质影音串流浪潮起802.11ac测试需求升温 美商国家仪器(NI)行销经理郭皇志表示,高画质影音串流是未来家庭联网应用的趋势,而802.11ac高速传输的特性正好可符合此一新应用的要求;为协助系统厂尽早推出产品,美商国家仪器将于今年行动通讯大会(Mobile World MWC)中发布可量测802.11ac的测试方案,目前已获相关原始设备制Congress, 造商(OEM)试用,可望带动该公司RF量测仪器销售的成长。 郭皇志进一步指出,过往晶片商及系统厂在测量802.11a/b/g/n等标准时,仅须使用一台具40MHz频宽的仪器即可满足所有标准的量测需求,但由于802.11ac传输速率更快,仪器的频宽必须提升至80MHz以上才可量测到待测物参数与特性。 为让制造商以最符成本效益的方式,完成802.11ac产品测试,美商国家仪器的802.11ac测试方案系采模组化设计,具备4?4多重输入多重输出(MIMO),并可同时用于传送器(Tx)与接受器(Rx);讯号频宽可囊括20、40、80MHz,并可以两个模组并用的方式满足160MHz测试的要求。研发设计人员还可透过LabVIEW软体快速分析待测物的电性与RF等特性,逐步除错与修正,优化产品性能。 事实上,因应无线通讯日趋增长的量测需求,美商国家仪器近年来已积极藉由购并方式,强化在RF测试市场竞争力,如2011年一口气购并AWR及Phase Matrix两家RF设计工具与RF量测仪器厂商,期提升产品开发能力,扩大RF测试仪器产品组合。 具备高解调频宽的量测仪器可为晶片商提供更准确的讯号测试 除美商国家仪器准备于MWC展会上针对802.11ac推出新的解决方案外,罗德史瓦兹(R&S)亦将在2012年第二季将旗下FSW频谱讯号分析仪的解调频宽升级至160MHz,以因应未来802.11ac晶片商更高阶的测试需求。 支援更高解调频宽频谱讯号分析仪再升级 台湾罗德史瓦兹航太国防应用量测宽频及基础仪表量测业务专案经理任为龙表示,尽管目前的FSQ已有80MHz的解调频宽可满足晶片商,但为使传输速度更快,未来802.11ac仍会朝向160MHz迈进,因此晶片商需要更高频宽的频谱分析仪。 任为龙进一步表示,FSW是结合FSU与FSQ产品系列功能于一身的高阶频谱分析仪,其最高可达160MHz解调频宽、支援2GHz,26.5GHz,可涵盖目前所有高频无线讯号测试所需。相较于其他仪器厂商的量测解决方案,FSW在相位杂讯指数以及平均讯号动态范围的表现更佳出色,可为晶片商在802.11ac讯号传送部分带来更高精准度量测分析。目前该公司此套仪器正与雷凌洽谈合作中。 事实上,由于多频多模的测试需求日益增加,FSW亦支援长程演进计画(LTE)、全球行动通讯系统(GSM)与宽频分码多重存取(WCDMA)等技术,同时,具备极低的杂讯与-137dBc高灵敏度,因此可满足微小雷达讯号的测试,提供使用者涵盖最完整的行动通讯技术测试仪器。 另一方面,罗德史瓦兹亦将于MWC为行动电话制造厂商和行动电话网路供应商展示最新最热门的行动通讯系统和无线测试与量测专门技术,以及从射频(RF)到通讯协定发展期间所需要的量测、测试,包含认证测试、生产线和行动网路优化方案。新品展示则包括全新经济型12.75GHz讯号产生器、可进行简易发射接收量测之手持式类比讯号测试仪R&S CTH以及针对行动通讯网路的最佳扫描器,为测试人员提供快速、准确且操作简易的量测仪器。 综上所述,量测仪器商为协助晶片商加速完成802.11ac测试,将会持续精进仪器规格。 MEMS传感器弥补GPS的不足 精密导航功能通常易与汽车、飞机、船舶联系在一起,但事实上,在工业和医疗领域,导航功能同样得到广泛应用,从工厂机械和手术机器人到应急响应跟踪。 精密导航功能通常易与汽车、飞机、船舶联系在一起,但事实上,在工业和医疗领域,导航功能同样得到广泛应用,从工厂机械和手术机器人到应急响应跟踪。 导航问题 目前有许多方案可以取得指向、驾驶、导向设备的位置、方向和运动等信息。实际上,许多应用依赖全球卫星定位系统(GPS)的情况越来越普遍。但是,在面临室内导航以及在处理更复杂并与环境相关的挑战时,只靠GPS是不够的。 对于此类应用,可以采用不同类型的传感器来改善系统从异常动作判断实际运动的能力。用以处理特殊导航问题的特定传感器,其能力不仅取决于传感器的性能,同时也要依据应用的独特动态特性而定。 大多数应用包含不同的检测技术,其中没有任何一项技术能够独立地满足应用要求。对于GPS,障碍物会阻断卫星接收,因而容易发生错误。另一种常见的导航辅助设备是地磁仪,此装置需要清晰地接触地球的磁场,然而在工业环境中会有许多磁场干扰,造成地磁仪的可靠性无法始终处于最佳状态。光学传感器会受到视线阻碍的影响,惯性传感器一般来说不会受到这些干扰,但其自身也存在一些限制,例如缺乏绝对参考点(哪里是北方?)。 传感器选择 汽车行业20年的应用历史证明,MEMS惯性传感器具有高可靠性,同时具有低功耗、小尺寸和低成本的优势,在手机和视频游戏中的成功应用说明它在商业上也极具吸引力。然而,现有的性能水平却存在着很大的差异,适合游戏的器件并不能处理高性能导航问题。举例来说,精密工业和医疗导航所需的性能水平通常比消费电子设备所用MEMS传感器的性能水平高出一个数量级。 大多数情况下,设备的运动相对复杂(多轴运动),因此需要完整的惯性测量单元(IMU),可整合多达六个自由度的惯性移动(三组线性与三组旋转)。 举例来说,ADI公司的ADIS16334 iSensor IMU能够适应许多工业仪器和汽车应用。许多情况下,可以整合四个或更多的额外自由度,包括三轴磁力检测和单轴压力(海拔高度)检测。 惯性测量单元可以输出高度稳定的线性与旋转传感器值,这些值必须针对下列影响因素进行补偿: 温度和电压漂移 偏置、灵敏度和非线性度 振动 X、Y、Z轴对准误差 惯性传感器会因为其品质而具有不同的漂移度,设计人员可以利用GPS或是地磁仪来校正此漂移。 除了良好的传感器设计以外,导航应用最主要的挑战则是决定不同时候以哪些传感器为准。惯性MEMS加速度计和陀螺仪已经证明,它对于设计人员完成一套完整功能的检测系统设计,具有良好的辅助作用。 在GPS信号会中断以及机械和电子设备产生磁力干扰的室内工业或医疗环境中,设计人员必须通过非传统方案实现机械导引。许多新兴应用,例如手术工具导航等,所需要的精度显著高于汽车导航。在所有这些情况中,惯性传感器都是一个选项,能够在视线受阻或是其他干扰来源会对非惯性传感器造成不利影响时,提供维持精确度所需的航位推算指引。 图1显示的是一个通用惯性导航系统(INS),可以用来导引从手术工具到汽车、飞机等的任何东西。该INS模型包括一个卡尔曼滤波器,这种滤波器首先用于阿波罗登月任务,目前则已普遍应用于移动通信的锁相环中,以提供多个良好但不完美的传感器相结合的机制,从而获得关于位置、方向和总体动态特性的最佳估计结果。 图1,结合多种类型传感器并借助卡尔曼滤波的惯性导航系统 。 在手术应用领域,INS可以起到辅助导航的作用,依据病患的个体特点,帮助对准人工关节,例如膝盖或髋关节等。除了能够实现更好的对准(以提高舒适度)以及更快速、侵入较少的手术之外,采用正确的传感器也有助于消除手部颤动和疲劳的问题。 近年来,纯粹的机械式对准通过光学对准来辅助补充,但正如阻碍汽车导航的GPS信号阻断问题一样,手术室中潜在的视线阻碍会限制光学传感器的精度。以惯性导引的手术对准工具则能够辅助补充(甚至取代)光学导引,不会有视线方面的问题,同时能够提供尺寸、成本和自动化方面的潜在优势。 在消费应用极力追求小尺寸、低功耗、多轴惯性传感器的同时,某些传感器开发人员同样重视开发紧凑、高精度、低功耗、高性能的传感器。这些具有良好环境适应性的传感器,正在工业、仪器仪表及医疗市场掀起一波采用MEMS惯性传感器的浪潮。 DLP LightCrafter平台带来光控领域的全新应用 DLP(数字光学处理)技术是德州仪器(TI)公司Larry Hornbeck博士于1987年发明的。DLP技术是一种独创的、采用光学半导体产生数字式多光源显示的方案,它要先把影像信号经过数字处理,然后再把光投影出来。该技术是可靠性极高的全数字显示技术,能够为多种产品提供高品质画质,包括便携式投影机和适于商用、教育、家用和专业用途的投影机、大屏幕高清电视以及数字影院(DLP影院)等,是市场上功能最丰富的显示技术之一。 DLP(数字光学处理)技术是德州仪器(TI)公司Larry Hornbeck博士于1987年发明的。DLP技术是一种独创的、采用光学半导体产生数字式多光源显示的方案,它要先把影像信号经过数字处理,然后再把光投影出来。该技术是可靠性极 高的全数字显示技术,能够为多种产品提供高品质画质,包括便携式投影机和适于商用、教育、家用和专业用途的投影机、大屏幕高清电视以及数字影院(DLP影院)等,是市场上功能最丰富的显示技术之一。 日前,德州仪器DLP产品事业部面向开发人员推出全新先进的DLP LightCrafter平台。德州仪器 DLP亚洲区技术销售经理王洋昔告诉本刊记者,该嵌入式平台开创了传统投影之外的多个全新应用领域,可以帮助开发人员将空间光控功能从DLP传统显示技术的应用扩展到工业、医疗、安全和科学仪器及汽车领域等。 核心性能分析 王洋昔介绍说,DLP LightCrafter平台的核心是参考了德州仪器DLP 0.3 WVGA芯片组而进行设计的。该芯片组过去应用于DLP Pico投影机中,可支持可靠、高速的空间光调制器。该芯片组有两个主要组件:一个是DLP3000,它是由415,872个微镜组成的MEMS设备;另一个是DLPC300,它是一个可提供便捷的用户界面的数字式控制器,能确保微镜阵列可靠、高速的运行。整套芯片组的设计宗旨就是让工程师能够快速、方便、可靠地控制DMD(DMD是一个具备电流输入、光学输出功能的内存器件),以便缩短产品开发周期。 通过拓展消费型DLP Pico投影机的性能表现,0.3WVGA芯片组每秒可显示多达4000Hz二进制模式和120Hz 8位灰度图形速率,并可与相机、传感器、步进电机或其它外部装置保持同步。DLP LightCrafter将0.3WVGA芯片组与可产生超过20流明光输出的RGB LED光引擎结合在一起。 DLP LightCrafter平台还包括德州仪器强大的TMS320DM365嵌入式处理器、用于存储模式的128MBNAND闪存,以及用于集成摄像机、传感器和其他外设的可配置I/O触发器。嵌入式Linux 操作系统可以支持用户友好的界面、增强的功能以及一个可定制的平台,从而实现DLP LightCrafter性能的最大化。同时。德州仪器还提供了一个灵活的参考设计,以便将DLP 0.3 WVGA芯片组与强大的TMS320DM365嵌入式处理器相互结合,进而满足开发人员的特定需求。 使用0.3 WVGA芯片组的系统结构图。 王洋昔表示,DLP LightCrafter平台是德州仪器倾听客户的反馈和需求,将经过实践检验的组件与增强的处理速度和功能相结合,并将其紧凑地设计在一起的成果。开发人员可以通过DLP LightCrafter平台基于USB的API和易用的图形用户界面,将他们创新理念和原型机转化为功能强大的实际产品和解决方案的能力,从而快速创建、存储和显示高速图形,缩短产品开发时间,促进更大的创造力,开发出更多全新应用领域的产品。 超越传统显示技术开辟新市场 除了显示领域以外,DLP还有什么新的应用前景呢?王洋昔说,事实上在过去的若干年,很多新兴行业和领域,都有了基于DLP的一些创新产品和各种新应用,已超过了DLP技术本身的创新。例如,完成了非接触式三维指纹扫描仪和其他生物识别技术产品的设计。DLP技术还可以更高精度采集更为详细的指纹信息,因此减少了出现技术错误和欺诈的可能性。还有3D扫描、PCB制版,它们可以不需要传统曝光步骤,直接利用DLP芯片把激光束引到这个主板上去做一些扫描。在医疗电子方面也有做很多新应用,如用红外技术捕捉到血管的位置,然后再利用DLP把图像投影到病患手臂上,可把血管位置显示出来,这样可以方便护士进行抽血,这是在医疗上的一个典型的新型应用,也是一种互动式的显示应用。 王洋昔还特别提到,在CES展上,德州仪器就DLP技术携手顶尖汽车制造商,展示了DLP嵌入技术在汽车领域的全新应用。他说,DLP技术在汽车领域的应用会显得越来越重要,抬头显示功能(就是将画面投影到汽车的挡风玻璃上)对于驾驶员安全驾驶车辆有着很大的帮助,这也是嵌入式微型投影机应用的杰作。 DLP显示技术比传统的LCD显示具有更多的优势,如可以在任何非平面进行投影,无形状与形态的限制;可提供更高的分辨率,投射出更清晰的画面;特别是在高温的汽车内,DLP技术的产品可以正常工作;以更大尺寸的画面,可以实现2.5D和3D画面(挡风玻璃前面,但因为有距离,有景深,看起来像3D效果)。采用DLP技术投影到挡风玻璃上,可以看到10米、20米的距离,并且是动态画面,颜色也更加丰富,驾驶者可以根据提示进行驾驶。在关闭的情况下,屏幕可以做到完全的黑色,看不到任何显示画面,不会阻碍驾驶员的视线,等等。 据了解,目前已有多家汽车制造商在产品中应用了DLP的嵌入式技术,王洋昔说,该技术将会超过传统的LCD显示,显示效果也会更好,看起来更舒服,也会给人们带来更好的驾驶体验。
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