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技術(shù)文章

橢圓齒輪流量計以及智能儀表的基本設(shè)計思想

閱讀：1375發(fā)布時間：2013-12-6

　　I模塊化設(shè)計
　　
　　橢圓齒輪流量計根據(jù)儀表的功能要求和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，自頂向下（由大到小、由粗到細）地按儀表功能層次把硬件和軟件分成若F個模塊，分別進}r設(shè)汁和淵試，然后把它們連接起來．進行總蒯．造就是}殳計智能化儀表的思想。
　　
　　如前所述·通常把硬件分成豐機、過程通道、人機部件、通信接幾和電源等兒個模
　　
　　塊；_ilf把軟件分成臨控程序（包括韌蛤化、鍵艋和娃幣管理、中斷管理、時鐘管理、自診斷等）、巾斷處理程序以及各種測量和控制算法等功能模塊。這牡硬件、軟件模塊還可繼續(xù)細分．橢圓齒輪流量計由下一層次的更為具體的模塊來支持和實現(xiàn)。模塊化設(shè)汁的優(yōu)點是：無論是硬件還是軟件，每一個模塊都豐H對獨立·故能獨屯地進行設(shè)計、研制、涮試和修改，從而使復(fù)雜的丁作簡化。模塊問的相對獨立也有助于研制任務(wù)的分解和設(shè)計人員之問的分】：合作．這樣町提高-『作效率和儀表的研制速度。
　　
　?。?）作為用戶與研制單位之間的臺約，或研制單位設(shè)計開發(fā)儀表的依據(jù)；
　　
　?。?）規(guī)定儀表的功能和結(jié)構(gòu)，作為研制人員設(shè)計硬件、編制軟件的基礎(chǔ)；
　　
　?。?）作為驗收的依據(jù)。
　　
　　2完成總體設(shè)計．選擇確定橢圓齒輪流量計硬件類型和數(shù)量
　　
　　通過調(diào)查研究對方案進行論證，以完成智能儀表的總體設(shè)計工作。在此期間應(yīng)繪制儀表系統(tǒng)總圖和軟件總框圖．?dāng)M定詳細的工作計劃。完成了總體設(shè)計之后．便可將儀表的研制任務(wù)按功能模塊分解成若干課題（子任務(wù)），再去做具體的設(shè)計。
　　
　　主機電路是智能儀表的核心，為確保儀表的性能指標(biāo)，在選擇單片機、DSP芯片或嵌人式系統(tǒng)時，需考慮字長和指令功能、尋址范圍與尋址方式．位處理和中斷處理能力，定時計數(shù)和通信功能，內(nèi)部存儲器容量的太?。布涮资欠颀R全，芯片的價格以及開發(fā)平臺等。在內(nèi)存容量要求不大、外部設(shè)備要求不多的智能儀表中．可采用一般8位單片機；若要求儀表運算功能強、處理精度高、運行速度快．則可選用嵌A式系統(tǒng)；若有一些特殊要求，也可選擇DSP芯片。
　　
　　在智能儀表所需的硬件中，輸入／輸}f{通道往往占有很大的比重，因此在估計和選擇輸人／輸出所需的硬件時．應(yīng)考慮輸^／輸出通道數(shù)、串行操作還是并行操作、數(shù)據(jù)的字長、傳輸速率和方式等。
　　
　　由于硬件和軟件具有互換性，設(shè)計人員饕反復(fù)權(quán)衡儀表硬件與軟件的比例。適當(dāng)多用硬件町簡化軟件設(shè)計工作，并使裝置的性能得到改善。然而．這樣會增加元器件數(shù)．成率會相應(yīng)提高。若采用軟件來代替一部分硬件功能，雖可減少元器件數(shù)．但將增加編程的復(fù)雜性，并使系統(tǒng)的響應(yīng)速度降低。所以．應(yīng)當(dāng)從儀表性能、器件成本、軟件費用、研制周期等多方面綜合考慮，對硬件、軟件的比例做出臺理的安排，從而確定硬件的類型和數(shù)量。
　　
　　1．3．2．2硬件、軟件研制及儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　
　　1嵌八武系統(tǒng)的選擇
　　
　　嵌入式系統(tǒng)（Eml，eddedSystem）是一種用于控制、臨測或協(xié)助特定機器和i5}備正常運轉(zhuǎn)的計算機。它通常由嵌入式處理器、相關(guān)的硬件支持設(shè)備以及嵌人式軟件系統(tǒng)等二部分組成。其中．嵌入式處理器是嵌人式系統(tǒng)中的核心部件。按照功能和用途可進一步細分為嵌入式微控制器（EmbeddedMicrocomroller）、嵌入式微處理器（EmbeddedMicroprocessor）和嵌入式數(shù)字信號處理器（EmbeddedDigitalSignalProcessor）等幾種類型。
　　
　　嵌入式系統(tǒng)是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、微電子技術(shù)、語音圖像數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、傳感器等*技術(shù)和具體應(yīng)用對象相結(jié)合后的更新?lián)Q代產(chǎn)品。嵌^式系統(tǒng)不僅與一般的Pc機上的應(yīng)用系統(tǒng)不同，就是針對不同的具體應(yīng)用而設(shè)計的嵌入式系統(tǒng)之間差別也很大。嵌入式系統(tǒng)被定義為：以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)．軟什硬件呵裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、ar靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的計算機系統(tǒng)。
　　
　　有人認為嵌入式系統(tǒng)可運用下列公式描述：
　　
　　ES一3C（Computer+Communication+Consunlerelectronics）-4-Irlternel
　　
　　}WAP■GBS+UPS+Sensors+IP+……+ESOG
　　
　　由上述公式表達內(nèi)容編成的芯片裝配成的系統(tǒng)，可以稱為嵌入式系統(tǒng)。當(dāng)應(yīng)用“嵌人式
　　
　　片上系統(tǒng)，’芯片（ESoC．EmbeddedSystemollch巾）而組成的系統(tǒng)更是嵌入式系統(tǒng)。

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