论文部分内容阅读
智能移动终端以及嵌入式测控卡在功能和性能上的不断完善和提高,若将配合有传感器、继电器、电机等设备的测控卡与显示处理功能强大的智能移动终端结合,形成一种新的移动终端仪器技术和测控技术,将能实现一种用于智能移动终端具有低成本、便携式特点的测量、控制、显示和分析处理设备。本文研究工作就此展开,研究一种充分支持移动终端应用的固件可重构测控卡方案,使其具有良好的通用性和灵活性。本文的主要研究内容包括以下几个方面:首先,通过分析课题背景,提供一种用于移动终端的固件可重构测控卡平台总体架构;一方面,通过在测控卡中写入脚本解析器,让使用者能够通过编辑运行脚本,灵活地执行各种不同的任务;另一方面将测控卡微控制器固件存储闪存(Flash)空间分为若干个区域,用于放置多个固件程序,并利用IAP(在应用中编程)技术,实现用移动终端对测控卡的固件烧写重构操作;然后,通过分析和研究移动终端现有的数据通信接口及各自的应用特点,采用蓝牙无线通信以及USB OTG有线通信的方式,分别实现了移动终端与测控卡之间的低速以及中高速通信;蓝牙通信方面,采用了以传统蓝牙为代表的HC06蓝牙模块进行数据交互;USB OTG通信方面,对于不支持USB OTG通信的测控卡微控制器采用FT232RL UART转USB通信实现;而对于测控卡微控制器自身带有USB外设功能的,则通过编写USB OTG驱动,实现了测控卡与移动终端的中高速通信;最后,在上述工作研究的基础上,展示了基于ADuC7126微控制器的低速测控卡以及基于STM32F407微控制器的高速测控卡,并对两者进行了运行脚本效率和传输速率的测试。随后从低速、中速以及高速三种不同的运行要求,搭建了环境PM2.5检测、人体生理信号测量以及基于ICP加速度传感器的振动加速度数据采集三种平台,并采用不同的固件可重构模式和数据通信方式进行应用演示,从而验证了本方案的可行性和有效性。