《電子技術應用》
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基于嵌入式技術一卡通系統(tǒng)的研究
張亞靜,,陳彥,韓愛霞,李衛(wèi)
來源:中國一卡通網(wǎng)
摘要: 隨著社會的不斷進步和發(fā)展,,各學校原有的消費和管理模式已不能適應新的發(fā)展要求,,基于目前現(xiàn)狀“校園一卡通系統(tǒng)”應運而生。所謂“一卡通”即在學校內,,凡有現(xiàn)金,、票址或需要識別身份的場合均采用卡來完成。此種管理模式代替_r傳統(tǒng)的消費管理模式,,為學校管理提供r高效,、方便與安全的管理模式。
Abstract:
Key words :

   1 引言

       隨著社會的不斷進步和發(fā)展,,各學校原有的消費和管理模式已不能適應新的發(fā)展要求,,基于目前現(xiàn)狀“校園一卡通系統(tǒng)”應運而生。所謂“一卡通”即在學校內,,凡有現(xiàn)金,、票址或需要識別身份的場合均采用卡來完成。此種管理模式代替_r傳統(tǒng)的消費管理模式,,為學校管理提供r高效,、方便與安全的管理模式。
  2 嵌入式系統(tǒng)簡介

        隨著計算機技術的發(fā)展,,嵌入式系統(tǒng)已經成為計算機領域的一個重要的組成部分,,以ARM體系機構設計的嵌人式系統(tǒng)具有高性能、低功耗和低成本的特點,,使其廣泛應用于嵌入式系統(tǒng)設計領域,。隨著ARM技術的逐漸成熟和不斷發(fā)展,ARM處理器的性能得到了不斷的提高,,有些性能已經達到或接近了低檔PC機的水平,;同時,各種操作系統(tǒng)也增加了對ARM內核的支持,。這就使得利用ARM來代替PC來完成某些工作成為ur可能,,既町以減少設備的占地面積也可以降低設備及開發(fā)成本。正因為有了這些性能優(yōu)勢,,基于ARM技術的微處理器應用約占據(jù)了32位RISC微處理器75%以上的市場份額,,ARM技術JF在逐步滲入到生活的各個方面。
  3 嵌入式技術的應用領域

         到目前為為止,,以ARM微處理器技術為代表的嵌入式技術的應用已經深入到各個領域,。
  (1)工業(yè)控制領域:作為32位的RISC架構,,基于ARM核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器的市場大部分份額,,同時也逐漸向低端微控制器應用領域擴展。
  (2)無線通信領域:目前已有85%以上的無線通信設備采用了ARM技術,,ARM以其高性能和低成本的特點,,在該領域的地位日益鞏固。
 ?。?)網(wǎng)絡應用:隨著寬帶技術的推廣,,采用ARM技術的ADSI芯片正逐步獲得競爭優(yōu)勢。此外,,ARM任語音肢視頻處理上進行優(yōu)化,,并獲得廣泛支持,也對1)SP的應用領域提出了挑戰(zhàn),。
 ?。?)消費類電子產品:ARM技術在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機頂盒和游戲}幾中得到廠一泛的應用,。
  4 ARM微處理器的特點

         采用R工SC架構的ARM微處理器一般具有以 的特點:
 ?。?)體積小、低功耗,、低成本,、高性能。
 ?。?)支持Thumb(16位)/ARM(32位)雙指令集,,能很好地兼容8位/16位器件。
 ?。?)精簡的指令集,,指令執(zhí)行速度更快。
 ?。?)尋址方式靈活簡單,,執(zhí)行效率高。
 ?。?)具有嵌入式的工CE RT邏輯,,程序調試開發(fā)方便。
  5系統(tǒng)應用特點

        一卡通系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構特點特別適用于構建大型Ic卡消費系統(tǒng),,尤其適用于多消費場所(如多個食堂)的綜合管理。由于具備多種不同模式的消費POS機,,可滿足不同消費場所的管理需求,。可用于構建食堂,、宿舍門禁,、圖書館等內部結算體系,實現(xiàn)購物、餐飲,、娛樂消費的刷卡結算,,實現(xiàn)貨幣電子化。實現(xiàn)校園一卡通系統(tǒng),。
  6 與現(xiàn)有主流系統(tǒng)的技術對比

        (1)系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性對比設備采用國際上廣泛應用的ARM微處理器技術,,并且有眾多國際大型半導體廠家的技術支持,以及眾多穩(wěn)定,、可靠的第三方軟件支持,,都使系統(tǒng)的開發(fā)、調試和生產有了極大的保障,,使開發(fā)的系統(tǒng)一開始就有較高的穩(wěn)定和可靠性,。
  (2)系統(tǒng)處理能力對比系統(tǒng)采用32位的ARM微處理器技術,,系統(tǒng)處理能力8位的單片機系統(tǒng)100倍以上,,同時提供豐富的存儲器接口,有SRAM,,SDRAM,,F(xiàn)LASH,NAND FL ASH等等,,最大可實現(xiàn)系統(tǒng)2GB的存儲器容量,,所以卡存儲量和數(shù)據(jù)存儲能力都十分巨大,而且,,系統(tǒng)響應時間也十分快速,。
  (3)通信速度和實時性對比系統(tǒng)設備提供標準以太網(wǎng)接口,,通信速率高達lOOM,,系統(tǒng)任何一點可以實時享受全系統(tǒng)所有資源,其實時性遠高于其他組網(wǎng)方式,,數(shù)據(jù)傳輸,、交換、共享以及遠程訪問都極為容易,、方便,,在遠程的管理中心可實時地完成發(fā)卡、授權,、退卡和掛失等操作,。
  (4)組網(wǎng)方式對比系統(tǒng)中每個消費點都具有獨立的IP地址,,可以直接與現(xiàn)有的快速以太網(wǎng)組網(wǎng),,工期短,,組網(wǎng)容易。局部總線系統(tǒng)(~tlRS-485系統(tǒng))一般需要重新布線,,需要有一條總線網(wǎng)絡,,并且是區(qū)域性的,要求總線的布線距離一般在600~l000m以內,。不聯(lián)網(wǎng)型系統(tǒng)不存在組網(wǎng),。
  (5)系統(tǒng)擴展性對比通過以太網(wǎng)組網(wǎng)技術,,中央控制器可在本地或遠離系統(tǒng),,通過局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)進行連接,,實現(xiàn)遠程控制,。并能同時實現(xiàn)多站點分權限控制。管理中心位置可以隨時變更,,很容易實現(xiàn)網(wǎng)絡控制或異地控制,。系統(tǒng)采用了成熟的TCP/IP通信協(xié)議,所以增加消費點時,,只是簡單地增加設備和給設備分配獨立的lP地址,。
  7 結語

        通過介紹ARM技術的優(yōu)勢和應用特點,并通過與目前主流一卡通消費系統(tǒng)的技術對比,,基于ARM技術的一卡通消費系統(tǒng)憑著它強大,、可靠的ARM微處理器內核,和同樣強大,、穩(wěn)定,、多樣的網(wǎng)絡按FI,從技術E遠遠地拋離了市場上的同類產品,;而且,,在眾多國際半導體f一家的共同努力下,ARM微處理器的應用得到了廣泛的認同,,并且在產品的價格上也降低到與8位/16位微處理器相當?shù)乃?,也使基于ARM技術的一卡通消費系統(tǒng)成本大大降低,從而更容易進入市場被消費者接受,,更具競爭力,。

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