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系統設計方案

因為嵌入式系統具有內核小、系統精簡、專用性強的特點，所以通常需要專門的開發工具和運行環境。系統總體可以分為三個部分，分別是車載系統、嵌入式部分、后臺部分。車載系統主要起到接收車內信息的作用，一般是通過發送天線的方式放出。嵌入式部分主要包括ARM芯片、接收天線、GPRS/CDMA模塊、FLASH存儲芯片。這個部分是系統實現的核心部分，比較關鍵，加之車載系統的環境相對復雜，所以車載信息是以地面設備的方式發送出來。后臺部分則是包括后臺服務器和Internet接入模塊兩個方面。

實施過程：將車載系統部分置于車上，道路和城市的關鍵節點處則需要置入嵌入式系統的硬件，這樣一來就可以通過穩壓電路而讓整個網路的關鍵節點都能獲取信息。后臺部分需要置入在城市的監控中心，方便獲取整個路網信息，通過充分利用Internet和GPRS網絡的功能，讓3G和4G實現無縫升級。

系統硬件與軟件部分設計

1系統硬件

ARM芯片中ARM7內核、ARM9內核等為主流，其中由于ARM7內核擁有價格低廉、性價比高的優勢而長期占據著壟斷的地位。Flash存儲芯片則具有低功耗、高密度、非易失性、可重復編程等方面的缺點，NORFlash尺寸是NANDFlash尺寸的八倍，相對而言NANDFlash更適合于大容量數據存儲的嵌入式系統。

根據上面所考慮的因素，本設計最終選用的是嵌入式系統是ARM7架構、LPC2220FBD芯片和16MNANDFlash存儲器芯片K9F2808U0C存儲介質為核心的架構。GSM設備采用內置SIM300的工業級GPRSModem。該產品內置有TCP／IP協議，對用戶來說IP數據包的傳輸是透明的，對接口的設計進行了簡化。而通信接口采用的是標準化的RS232接口，可以通過運用AT命令的方式來發起語音呼叫或是發送短信等功能。

2系統軟件

可以說要保證嵌入式系統功能的實現，最關鍵的一點在于系統軟件的實現。關于降低系統功耗這一點，嵌入式系統可以通過采用自動進入睡眠狀態的方式來實現。而針對傳輸速度上的瓶頸問題，系統則是采用了分類法的方式進行解決。讓所有的信息根據序號分配，通過實時、固定信息、可滯后信息的三種標準來講信息劃分為三個等級，其中值得注意的是傳感、GPS的實時數據等相關的發送等級必須置于最高的位置，而圖像和GIS等相關信息則在發送等級中置于較低的位置，接著在位置信息和車輛信息都完成傳輸工作后，最后再發送一些相對來說并不十分需要的信息。

取指令、譯碼、執行是ARM7的指令執行為的三個階段。通常正常操作情況下，在執行一條指令的時候，后續的一個指令進行譯碼，而第三條指令則從存儲器重選取指令。

流程分別是總初始化、端口的連接中斷子程序、圖片數據寫入RAM、RAM寫入FLASH、發送準備是讓232收到connect_OK、232發送數據、清空FLASH。當這一系列的在讀流程完成以后，LPC2220將K9F2808C中的數據分別送入SIM模塊的RS232串口，這樣就能實現數據的發送。

總結與展望

本文提出了是一種嵌入式的無線數據通信系統的設計方案，該方案具有數據穩定、傳輸量大等方面的優勢，對實現車載系統的無線數據通訊起到了可實施性的作用。而設計中采用了兩個串口的通訊方式，一個串口與GPRS模塊進行通訊，另一個則是與無線接收模塊進行通訊，之后再將數據存于NANDFLASH中。因為采用這種方式使得其擁有數據存儲時間長的優勢，而且在實際的使用過程中數據的傳輸速度也得到了驗證，這種數據通信方案還可以適用于城市道路系統的信息采集與傳輸等方面。

嵌入式系統的應用可以從軍用和民用兩方面來看，就軍用嵌入式系統而言，其在實時性、小型化與規模化上發展到了一個嶄新的階段；而就民用方面來說，嵌入式系統的運用相當廣泛，幾乎遍布與現代生活的每一個方面，而嵌入式系統的產品主要集中在通信產品、信息家電、工業控制器、掌上電腦等領域。在不久的將來基于嵌入式的無線通信技術的市場也會變得越來越廣闊。

作者：曹長瑞單位：安徽師范大學