嵌入式技術(shù)一卡通系統的研究

   1 引言
 
    隨著(zhù)社會(huì )的不斷進(jìn)步和發(fā)展，各學(xué)校原有的消費和管理模式已不能適應新的發(fā)展要求，基于目前現狀“校園一卡通系統”應運而生。所謂“一卡通”即在學(xué)校內，凡有現金、票址或需要識別身份的場(chǎng)合均采用卡來(lái)完成。此種管理模式代替_r傳統的消費管理模式，為學(xué)校管理提供r高效、方便與安全的管理模式。
 
    2 嵌入式系統簡(jiǎn)介
 
    隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統已經(jīng)成為計算機領(lǐng)域的一個(gè)重要的組成部分，以ARM體系機構設計的嵌人式系統具有高性能、低功耗和低成本的特點(diǎn)，使其廣泛應用于嵌入式系統設計領(lǐng)域。隨著(zhù)ARM技術(shù)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(jīng)達到或接近了低檔PC機的水平；同時(shí)，各種操作系統也增加了對ARM內核的支持。這就使得利用ARM來(lái)代替PC來(lái)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(kāi)發(fā)成本。正因為有了這些性能優(yōu)勢，基于A(yíng)RM技術(shù)的微處理器應用約占據了32位RISC微處理器75％以上的市場(chǎng)份額，ARM技術(shù)JF在逐步滲入到生活的各個(gè)方面。
 
    3 嵌入式技術(shù)的應用領(lǐng)域
 
    到目前為為止，以ARM微處理器技術(shù)為代表的嵌入式技術(shù)的應用已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域。
 
    (1)工業(yè)控制領(lǐng)域：作為32位的RISC架構，基于A(yíng)RM核的微控制器芯片不但占據了高端微控制器的市場(chǎng)大部分份額，同時(shí)也逐漸向低端微控制器應用領(lǐng)域擴展。
 
    (2)無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域：目前已有85％以上的無(wú)線(xiàn)通信設備采用了ARM技術(shù)，ARM以其高性能和低成本的特點(diǎn)，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固。
 
    (3)網(wǎng)絡(luò )應用：隨著(zhù)寬帶技術(shù)的推廣，采用ARM技術(shù)的ADSI 芯片正逐步獲得競爭優(yōu)勢。此外，ARM任語(yǔ)音肢視頻處理上進(jìn)行優(yōu)化，并獲得廣泛支持，也對1)SP的應用領(lǐng)域提出了挑戰。
 
    (4)消費類(lèi)電子產(chǎn)品：ARM技術(shù)在目前流行的數字音頻播放器、數字機頂盒和游戲}幾中得到廠(chǎng)一泛的應用。
 
    4 ARM微處理器的特點(diǎn)
 
    采用R工SC架構的ARM微處理器一般具有以 的特點(diǎn)：
 
    (1)體積小、低功耗、低成本、高性能。
    (2)支持Thumb(16位)／ARM(32位)雙指令集，能很好地兼容8位／16位器件。
    (3)精簡(jiǎn)的指令集，指令執行速度更快。
    (4)尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執行效率高。
    (5)具有嵌入式的工CE RT邏輯，程序調試開(kāi)發(fā)方便。
 
    5 系統應用特點(diǎn)
 
    一卡通系統的網(wǎng)絡(luò )結構特點(diǎn)特別適用于構建大型Ic卡消費系統，尤其適用于多消費場(chǎng)所(如多個(gè)食堂)的綜合管理。由于具備多種不同模式的消費POS機，可滿(mǎn)足不同消費場(chǎng)所的管理需求�？捎糜跇嫿ㄊ程�、宿舍門(mén)禁、圖書(shū)館等內部結算體系，實(shí)現購物、餐飲、娛樂(lè )消費的刷卡結算，實(shí)現貨幣電子化。實(shí)現校園一卡通系統。 

    6 與現有主流系統的技術(shù)對比
 
    (1)系統可靠性和穩定性對比
 
    設備采用國際上廣泛應用的ARM微處理器技術(shù)，并且有眾多國際大型半導體廠(chǎng)家的技術(shù)支持，以及眾多穩定、可靠的第三方軟件支持，都使系統的開(kāi)發(fā)、調試和生產(chǎn)有了極大的保障，使開(kāi)發(fā)的系統一開(kāi)始就有較高的穩定和可靠性。
 
    (2)系統處理能力對比
 
    系統采用32位的ARM微處理器技術(shù)，系統處理能力8位的單片機系統100倍以上，同時(shí)提供豐富的存儲器接口，有SRAM，SDRAM，FLASH，NAND FL ASH等等，最大可實(shí)現系統2GB的存儲器容量，所以卡存儲量和數據存儲能力都十分巨大，而且，系統響應時(shí)間也十分快速。
 
    (3)通信速度和實(shí)時(shí)性對比
 
    系統設備提供標準以太網(wǎng)接口，通信速率高達lOOM，系統任何一點(diǎn)可以實(shí)時(shí)享受全系統所有資源，其實(shí)時(shí)性遠高于其他組網(wǎng)方式，數據傳輸、交換、共享以及遠程訪(fǎng)問(wèn)都極為容易、方便，在遠程的管理中心可實(shí)時(shí)地完成發(fā)卡、授權、退卡和掛失等操作。
 
    (4)組網(wǎng)方式對比

    系統中每個(gè)消費點(diǎn)都具有獨立的IP地址，可以直接與現有的快速以太網(wǎng)組網(wǎng)，工期短，組網(wǎng)容易。局部總線(xiàn)系統(~tlRS-485系統)一般需要重新布線(xiàn)，需要有一條總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，并且是區域性的，要求總線(xiàn)的布線(xiàn)距離一般在600～l000m以?xún)�。不�?lián)網(wǎng)型系統不存在組網(wǎng)。
 
    (5)系統擴展性對比
 
    通過(guò)以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)，中央控制器可在本地或遠離系統，通過(guò)局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)進(jìn)行連接，實(shí)現遠程控制。并能同時(shí)實(shí)現多站點(diǎn)分權限控制。管理中心位置可以隨時(shí)變更，很容易實(shí)現網(wǎng)絡(luò )控制或異地控制。系統采用了成熟的TCP／ IP通信協(xié)議，所以增加消費點(diǎn)時(shí)，只是簡(jiǎn)單地增加設備和給設備分配獨立的lP地址。
 
    7 結語(yǔ)
 
    通過(guò)介紹ARM技術(shù)的優(yōu)勢和應用特點(diǎn)，并通過(guò)與目前主流一卡通消費系統的技術(shù)對比，基于A(yíng)RM技術(shù)的一卡通消費系統憑著(zhù)它強大、可靠的ARM微處理器內核，和同樣強大、穩定、多樣的網(wǎng)絡(luò )按FI，從技術(shù)E遠遠地拋離了市場(chǎng)上的同類(lèi)產(chǎn)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(chǎn)品的價(jià)格上也降低到與8位／16位微處理器相當的水平，也使基于A(yíng)RM技術(shù)的一卡通消費系統成本大大降低，從而更容易進(jìn)入市場(chǎng)被消費者接受，更具競爭力。

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