淺談電視—指令計算機系統分析與研制

摘要：電視-指令系統是利用電視信號來控制被控對象向指定目標靠近的技術，目前，該技術已經在全球范圍內得到了廣泛的運用。隨著近年來雷達控制技術、衛星定位技術、場景控制技術等技術的發展，電視-指令系統也得到了一定程度的發展，電視-指令系統的組成部分較多，電視-指令計算機系統作為該系統的核心組成部分，發揮著極其重要的意義，該文主要分析電視-指令計算機系統的組成結構并分析其硬件與軟件的開發研制工作。

關鍵詞：電視-指令計算機系統 結構 分析 研制

中圖分類號：V247文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（b）-00-01

電視-指令是利用電視信號來控制被控對象向指定目標靠近的技術，該技術最早起源于二戰期間，在二戰之后，各個國家相繼進行了改系統的研制工作，經過多年的發展，當前的電視-指令技術已經有了一定程度的發展，已經在多個國家普及。隨著自動化技術的迅速發展，在電視-指令的基礎上又衍生出很多新的技術，如激光控制技術、雷達控制技術、衛星定位控制技術以及場景控制技術等等，這些技術的發展也大幅促進了電視-指令技術的發展。電視-指令系統主要由低頻設備、電視無線電信號發射機、天線、指令信號發射機、電視信號接收機、結合組件、電視-指令計算機系統組成，其中電視-指令計算機系統作為電視-指令系統的關鍵組件，起著重要的作用。

1 電視-指令計算機系統的組成

電視-指令計算機是電視-指令系統的關鍵，該系統擁有專用的信號記錄接口以及設備檢測接口，可以進行各種參數的加載，主要由程序檢測模擬中心、參數計算機結構控制中心、控制裝置、自動檢查裝置、手動加載報故裝置、參數處理器等結構組成。其中，控制裝置起著主程序控制的作用，它既可以接收電視-指令系統發出的信息，又可以向電視-指令系統發出命令，是電視-指令計算機系統的核心部分；參數處理結構控制中心主要作用是接受電視-指令系統的參數并將其轉換為可識別的模擬參數，通過系統計算出出發條件狀態信號，并生成對被控對象控制的參數，參數處理結構控制中心相當于電視-指令計算機系統的存儲裝置；自動檢查裝置可以實現對被控對象的引控系統以及出發通道檢查，并將檢查結果反饋成信號發送到電視-指令系統中，自動檢查裝置相當于電視-指令計算機系統的BIOS裝置；手動加載報故裝置可以實現對人工處理數據的加載和處理，相當于電視-指令計算機系統的顯示設備。

2 電視-指令計算機系統模塊工作原理

電視-指令計算機系統功能的時間主要建立在其內部功能模塊的基礎之上，構成電視-指令計算機系統的模塊主要包括外部交聯電纜插座、手動加載報故裝置、信息接收存儲器、模擬計算電路系統、數模轉換器、自動檢測裝置、控制器、匹配器、電源。電視-指令計算機系統的工作原理是：計算機通過插頭與外部設備連接，將不同的信號傳至信息接收存儲器中，信息接收存儲器在接到傳遞的信號后進行翻譯并將參數進行分類，將統計好的參數傳至相應的數據寄存器，由數模轉換器將參數轉換為模擬電壓，在生成新的模擬電壓參數，提供給計算機使用。

3 電視-指令計算機系統的研制

(1）電視-指令計算機系統硬件研制

在電視-指令計算機硬件系統中，主要采用RISC的ARM處理器，目前，超過75%的ARM處理器來自英國劍橋的ARM公司，其指導的ARM處理器體積小、性能優，并且支持16位和32位的雙指令集，可以兼容8位和16位的器件，長度固定，執行速度容易控制，目前，ARM處理器的運用非常廣泛，幾乎已經運用到各個領域中，目前，ARM處理器還在不斷的發展，已具有視頻和音頻處理技術。ARM處理器的內核結構很豐富，適用于不同的領域，一般情況下，在SYMBIAN、標準LINUX以及WINDOWS CE系統的計算機系統，可以采用ARM720T以上帶MMU功能的ARM處理器，目前常用的ARM處理器的主時鐘頻率為100～133 MHz，當前，不同的ARM芯片對時鐘的處理情況也會有所不同。在電源的設計上，ARM720T的芯片需要+3.3 V的電源來供電，內部核心則組要1.2 V的電壓來工作，因此，需要設計兩個電源模塊，以便實現內外部的電壓輸出。在電視-指令計算機系統硬件的設計上，由于ARM處理器對信號的要求非常高，因此，要注意設置好信號調理板，減少信號噪聲對系統正常使用的干擾。

(2）電視-指令計算機系統軟件研制

①ARMlinux系統的研制。隨著近年來電子技術的飛速進步，操作系統的研發已經逐漸成為熱點，ARMlinux作為一種實用性很強的自由軟件，其研制也得到了很大的發展。一套完整的在ARMlinux系統主要包括引導程序、linux內核、初始化程序、硬件驅動程序以及實現其他任務的程序，現階段下，對于ARMlinux系統的研制主要使用交叉編譯調試方式，研發環境則采用宿主機-目標板的研發環境，宿主機即電視-指令系統中的計算機，目標板則是系統中使用的電路板，研發中可以使用并行端口、穿行端口、以太網與目標板和宿主機進行連接，在ARMlinux系統的研制過程中，可以使用編譯器進行應用程序的編譯，形成可以執行的文件，隨后再通過串行連接線或者網線將編譯好的文件下載至目標板中，這樣，ARMlinux系統就可以運用該程序執行相關的指令了。

②linux系統設備驅動程序的研制。Linux系統設備驅動程序是計算機硬件與操作系統內核之間的橋梁，在linux操作系統中，設備驅動功能主要起著對設備初始化、釋放設備、讀取應用程序、傳送數據、檢測系統錯誤以及處理系統錯誤的功能，在linux系統中，其硬件設備主要包括字符設備、塊設備以及網絡設備三種，字符設備即在數據的傳輸過程中以字符為單位進行傳輸的設備；信息存儲在固定大小的塊中，這每一個塊就成為塊設備，每個塊都有自己的地址，數據塊的大小通常在512字節到32768字節之間，塊設備的基本特征是每個塊都能獨立于其他塊而讀寫；網絡設備則主要起著傳遞數據的作用。在Linux系統設備驅動程序的設計過程中，要意識到每一個設備的特點以及相互之間的關聯，一般按照Linux的標準C語言進行程序設計，再經過交叉編譯就可以使用，在使用前要做好程序的測試工作。

參考文獻

[1]郭序峰.電視-指令計算機系統分析與研制[J]，南京航空航天大學學報，2007（8）.

[2]寧津生.嵌入式系統的學科建設[J].南昌大學學報，2003（12）.

[3]李德仁.ARMlinux的移植過程分析[J].計算機系統科學，2003（12）.

[4]魏峰遠，陳俊杰，柴華彬.基于ARM9處理器的嵌入式設計linux驅動開發指

南[J].河南理工大學學報，2011（11）.

[5]齊述華，羅小平，舒曉波.ARM嵌入式常用模塊與綜合系統設計實例[J].測繪與空間地理信息，2009（2）.