淺談電視—指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析與研制

摘要：電視-指令系統(tǒng)是利用電視信號來控制被控對象向指定目標(biāo)靠近的技術(shù)，目前，該技術(shù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的運(yùn)用。隨著近年來雷達(dá)控制技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、場景控制技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，電視-指令系統(tǒng)也得到了一定程度的發(fā)展，電視-指令系統(tǒng)的組成部分較多，電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為該系統(tǒng)的核心組成部分，發(fā)揮著極其重要的意義，該文主要分析電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)并分析其硬件與軟件的開發(fā)研制工作。

關(guān)鍵詞：電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 分析 研制

中圖分類號：V247文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（b）-00-01

電視-指令是利用電視信號來控制被控對象向指定目標(biāo)靠近的技術(shù)，該技術(shù)最早起源于二戰(zhàn)期間，在二戰(zhàn)之后，各個(gè)國家相繼進(jìn)行了改系統(tǒng)的研制工作，經(jīng)過多年的發(fā)展，當(dāng)前的電視-指令技術(shù)已經(jīng)有了一定程度的發(fā)展，已經(jīng)在多個(gè)國家普及。隨著自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展，在電視-指令的基礎(chǔ)上又衍生出很多新的技術(shù)，如激光控制技術(shù)、雷達(dá)控制技術(shù)、衛(wèi)星定位控制技術(shù)以及場景控制技術(shù)等等，這些技術(shù)的發(fā)展也大幅促進(jìn)了電視-指令技術(shù)的發(fā)展。電視-指令系統(tǒng)主要由低頻設(shè)備、電視無線電信號發(fā)射機(jī)、天線、指令信號發(fā)射機(jī)、電視信號接收機(jī)、結(jié)合組件、電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成，其中電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為電視-指令系統(tǒng)的關(guān)鍵組件，起著重要的作用。

1 電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

電視-指令計(jì)算機(jī)是電視-指令系統(tǒng)的關(guān)鍵，該系統(tǒng)擁有專用的信號記錄接口以及設(shè)備檢測接口，可以進(jìn)行各種參數(shù)的加載，主要由程序檢測模擬中心、參數(shù)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)控制中心、控制裝置、自動(dòng)檢查裝置、手動(dòng)加載報(bào)故裝置、參數(shù)處理器等結(jié)構(gòu)組成。其中，控制裝置起著主程序控制的作用，它既可以接收電視-指令系統(tǒng)發(fā)出的信息，又可以向電視-指令系統(tǒng)發(fā)出命令，是電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心部分；參數(shù)處理結(jié)構(gòu)控制中心主要作用是接受電視-指令系統(tǒng)的參數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的模擬參數(shù)，通過系統(tǒng)計(jì)算出出發(fā)條件狀態(tài)信號，并生成對被控對象控制的參數(shù)，參數(shù)處理結(jié)構(gòu)控制中心相當(dāng)于電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)裝置；自動(dòng)檢查裝置可以實(shí)現(xiàn)對被控對象的引控系統(tǒng)以及出發(fā)通道檢查，并將檢查結(jié)果反饋成信號發(fā)送到電視-指令系統(tǒng)中，自動(dòng)檢查裝置相當(dāng)于電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的BIOS裝置；手動(dòng)加載報(bào)故裝置可以實(shí)現(xiàn)對人工處理數(shù)據(jù)的加載和處理，相當(dāng)于電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯示設(shè)備。

2 電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模塊工作原理

電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能的時(shí)間主要建立在其內(nèi)部功能模塊的基礎(chǔ)之上，構(gòu)成電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的模塊主要包括外部交聯(lián)電纜插座、手動(dòng)加載報(bào)故裝置、信息接收存儲(chǔ)器、模擬計(jì)算電路系統(tǒng)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、自動(dòng)檢測裝置、控制器、匹配器、電源。電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理是：計(jì)算機(jī)通過插頭與外部設(shè)備連接，將不同的信號傳至信息接收存儲(chǔ)器中，信息接收存儲(chǔ)器在接到傳遞的信號后進(jìn)行翻譯并將參數(shù)進(jìn)行分類，將統(tǒng)計(jì)好的參數(shù)傳至相應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器，由數(shù)模轉(zhuǎn)換器將參數(shù)轉(zhuǎn)換為模擬電壓，在生成新的模擬電壓參數(shù)，提供給計(jì)算機(jī)使用。

3 電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的研制

(1）電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件研制

在電視-指令計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中，主要采用RISC的ARM處理器，目前，超過75%的ARM處理器來自英國劍橋的ARM公司，其指導(dǎo)的ARM處理器體積小、性能優(yōu)，并且支持16位和32位的雙指令集，可以兼容8位和16位的器件，長度固定，執(zhí)行速度容易控制，目前，ARM處理器的運(yùn)用非常廣泛，幾乎已經(jīng)運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域中，目前，ARM處理器還在不斷的發(fā)展，已具有視頻和音頻處理技術(shù)。ARM處理器的內(nèi)核結(jié)構(gòu)很豐富，適用于不同的領(lǐng)域，一般情況下，在SYMBIAN、標(biāo)準(zhǔn)LINUX以及WINDOWS CE系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以采用ARM720T以上帶MMU功能的ARM處理器，目前常用的ARM處理器的主時(shí)鐘頻率為100～133 MHz，當(dāng)前，不同的ARM芯片對時(shí)鐘的處理情況也會(huì)有所不同。在電源的設(shè)計(jì)上，ARM720T的芯片需要+3.3 V的電源來供電，內(nèi)部核心則組要1.2 V的電壓來工作，因此，需要設(shè)計(jì)兩個(gè)電源模塊，以便實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部的電壓輸出。在電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)上，由于ARM處理器對信號的要求非常高，因此，要注意設(shè)置好信號調(diào)理板，減少信號噪聲對系統(tǒng)正常使用的干擾。

(2）電視-指令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件研制

①ARMlinux系統(tǒng)的研制。隨著近年來電子技術(shù)的飛速進(jìn)步，操作系統(tǒng)的研發(fā)已經(jīng)逐漸成為熱點(diǎn)，ARMlinux作為一種實(shí)用性很強(qiáng)的自由軟件，其研制也得到了很大的發(fā)展。一套完整的在ARMlinux系統(tǒng)主要包括引導(dǎo)程序、linux內(nèi)核、初始化程序、硬件驅(qū)動(dòng)程序以及實(shí)現(xiàn)其他任務(wù)的程序，現(xiàn)階段下，對于ARMlinux系統(tǒng)的研制主要使用交叉編譯調(diào)試方式，研發(fā)環(huán)境則采用宿主機(jī)-目標(biāo)板的研發(fā)環(huán)境，宿主機(jī)即電視-指令系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)，目標(biāo)板則是系統(tǒng)中使用的電路板，研發(fā)中可以使用并行端口、穿行端口、以太網(wǎng)與目標(biāo)板和宿主機(jī)進(jìn)行連接，在ARMlinux系統(tǒng)的研制過程中，可以使用編譯器進(jìn)行應(yīng)用程序的編譯，形成可以執(zhí)行的文件，隨后再通過串行連接線或者網(wǎng)線將編譯好的文件下載至目標(biāo)板中，這樣，ARMlinux系統(tǒng)就可以運(yùn)用該程序執(zhí)行相關(guān)的指令了。

②linux系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的研制。Linux系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)內(nèi)核之間的橋梁，在linux操作系統(tǒng)中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)功能主要起著對設(shè)備初始化、釋放設(shè)備、讀取應(yīng)用程序、傳送數(shù)據(jù)、檢測系統(tǒng)錯(cuò)誤以及處理系統(tǒng)錯(cuò)誤的功能，在linux系統(tǒng)中，其硬件設(shè)備主要包括字符設(shè)備、塊設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備三種，字符設(shè)備即在數(shù)據(jù)的傳輸過程中以字符為單位進(jìn)行傳輸?shù)脑O(shè)備；信息存儲(chǔ)在固定大小的塊中，這每一個(gè)塊就成為塊設(shè)備，每個(gè)塊都有自己的地址，數(shù)據(jù)塊的大小通常在512字節(jié)到32768字節(jié)之間，塊設(shè)備的基本特征是每個(gè)塊都能獨(dú)立于其他塊而讀寫；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備則主要起著傳遞數(shù)據(jù)的作用。在Linux系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)過程中，要意識(shí)到每一個(gè)設(shè)備的特點(diǎn)以及相互之間的關(guān)聯(lián)，一般按照Linux的標(biāo)準(zhǔn)C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，再經(jīng)過交叉編譯就可以使用，在使用前要做好程序的測試工作。

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