关键词： 龙芯3A3000处理器   中标麒麟操作系统   Linux   PXI设备驱动  

摘要： 针对国产龙芯PXI测试平台搭载中标麒麟操作系统的软硬件环境,分析了龙芯平台下PXI设备驱动的基本框架、关键数据结构和编译方式,详细分析了PXI设备初始化、数据读写、设备控制、中断处理等典型的PXI设备驱动模块,讨论了龙芯平台下PXI设备驱动的设计过程,并在驱动设计过程中依照仪器软件结构向应用层提供了驱动的使用接口,简化了应用层软件设计,为基于龙芯平台和中标麒麟系统的PXI仪器软件开发提供了较好的应用案例;实际验证结果表明,在测试控制领域,“龙芯平台+中标麒麟”的组合成功地把开源软件和PXI硬件结合在一起,北京航天测控公司在国内率先建立了自主可控的PXI通用测试平台。

关键词： 物联网   低功耗   多模式   散射通信  

摘要： 随着社会信息化程度的提高,物联网技术的发展和应用将会越来越广泛,尤其是能够兼容多种无线通信模式的物联网终端。本文基于后向散射原理,提出一种低功耗的多模式散射通信系统,系统以MCU为核心处理器,兼容Wi-Fi、LoRa等多种通信模式。系统功耗极低,进行一次LoRa散射通信所消耗的电量为9.2μA•s,进行一次Wi-Fi散射通信所消耗的电量仅为2.5uA•s。设置系统每分钟发送2包Wi-Fi数据,1包LoRa数据,一个容量40mAh的CR1220纽扣电池可供系统工作4年以上,具有成本低、功耗低、应用范围广等优点。

关键词： NB-IoT   MCU单元   低功耗   中央集中监控  

摘要： 针对传统低功耗单片机对泵房温度、电线和电机设备过载运行前兆无法及时监测并调控的问题,基于蜂窝网络NB-IoT技术,构建出能够对泵房环境数据、设备运行状况实现中央集中监控的远传系统。泵房监控远传系统包括MCU单元、温度检测单元、触发单元、通信单元、现场监控单元等,当温度检测单元中温度传感器检测出的泵房温度有两组超过报警值时,触发MCU单元,控制现场监控单元打开CCD摄像机进行录像,并通过通信单元中NB-IoT模块或通信接口实现对数据信息和图像信息的实时远程传输及处理。该系统可以实现对泵房的中央集中监控,及时处理泵房设备的故障,降低泵站的设备故障率,有效降低管理运营成本,并极大降低运行功耗。

关键词： 龙芯   Linux   实时抢占补丁   系统可靠性  

摘要： 为了满足航天领域对嵌入式操作系统实时性需求,采用实时抢占补丁的方法来优化Linux系统的实时性,并对移植了RT-preempt Linux系统的龙芯1E平台进行实时性测试,分别测试了系统进程切换上下文时间、中断响应时间、中断恢复时间以及系统延时.结果表明实时抢占补丁能满足航天任务对操作系统实时性的需求.为了实现航天领域对嵌入式操作系统的可靠性,通过为每个异常设计异常处理策略对MIPS CPU的异常处理机制进行优化,最后通过对典型的异常处理程序进行测试,验证了该方法的有效性.

关键词： 无线片上网络   无线路由器   无线收发缓冲区   拥塞控制   低功耗  

摘要： 无线片上网络中无线路由器承担着大量的数据通信任务,容易产生拥塞,影响网络性能。基于此,设计了一种拥塞避免的低功耗路由器。首先,在无线接收缓冲区与路由器的输入缓冲区之间添加数据包分流模块,将无线接收端的大量数据包,存储到空闲端口输入缓冲区;其次,添加全局仲裁模块,授权无线发送端口拥塞度较高的无线路由器,优先使用无线信道;最后,对无通信任务的无线收发器组件进行功率门控。实验结果表明,该方案使得网络的吞吐率最多增加了25%,网络延时最多降低40%,功耗最多降低33.87%,面积开销稍有增加。该设计有针对性地解决了高负载引起的无线收发端拥塞问题,提升了网络整体性能。

关键词： 便携式   超低功耗   电场   监测  

摘要： 当前市场上便携式电场监测设备待机时间普遍在4~8小时,待机时间短,限制了设备的使用场所和方便性,急需开发一款待机时间更长、户外也能放心使用的设备。作者从硬件和软件两方面着手设计出一款超低功耗系统,具有更低工作电流,可持续工作12小时以上。其中在硬件设计上,筛选微功耗处理器、减少外部器件数量、设计低功耗外围电路,如适用于系统的高效DC-DC电路、可转换的多晶振设计等。在软件设计上,选择处理器的最优微功耗功能、用中断代替查询、设计显示屏亮度可调等降耗设计。由此综合实现该款超低功耗系统,达到待机12小时的目标。目前该系统已顺利应用于便携式环境电场监测设备,并供货给国内某环境监测站、某国防院所以及某核电站。

关键词： 海水营养盐   光度法   原位检测   多量程   低功耗  

摘要： 针对传统海水营养盐检测方法不能满足海水营养盐长期原位监测需求的问题,研制了一种基于分光光度法的多量程海水营养盐原位传感器检测系统,通过对系统的高度集成及对多量程检测、低功耗技术、漏液保护技术的应用,实现了对海水5项营养盐参数快速、宽范围、高精度的原位测量。经过实验室和青岛中苑码头现场测试,表明本营养盐传感器检测系统具有低功耗、高可靠性能,可满足对5项营养盐参数的快速精确测量要求,实现了对海水营养盐参数的原位监测,为相关部门及时了解海洋生态环境和水体富营养化程度提供了数据支持,具有重大现实意义。

关键词： 通信网络   对等节点   效用函数   信誉值   节点选取  

摘要： 针对当前通信网络对等数据节点选取方法中存在的选取的节点数据检索时延较长,以及选取的节点易出现过负载状况等问题,提出多线程电子通信网络对等数据节点选取方法。对多线程电子通信网络及其节点布局进行分析,给出网络建模假设,结合网络内对等数据节点的应用带宽累积分布函数,分析对等数据节点数据接收速率的均匀分布状态,综合节点效益与开销,构建对等数据节点的效用函数;根据网络内各对节点的直接信任值与推荐信任值,进行综合信任评价计算与节点信誉值计算,结合网络内各节点的效用值,在候选节点中选取对等数据节点。实验结果表明,与当前节点选取方法相比,所提方法选取节点的数据检索时延明显缩短,节点负载能够比较稳定的处于均衡状态。

关键词： 能耗地图   低功耗   双目摄像头   功率检测  

摘要： 设计了一种基于能耗地图的低功耗小车,研究采用双目摄像头获取环境信息,并利用功率检测模块检测小车实时功率。低功耗小车控制系统主要由双目摄像头、六轴陀螺仪、GPS定位模块、主控电路、电机驱动电路和舵机云台等部分组成。小车通过在行进速度控制、能耗地图构建和最优路径规划3个方面做出了低功耗运行的改良,可以根据不同路况自适应调整小车行进速度并智能规划路径,以达到小车低功耗运行的效果。经测试,基于能耗地图的低功耗小车可以有效降低小车运行总功耗,增加单次满能量运行路程。

关键词： 水表   图像采集   无线传输   低功耗  

摘要： 为了提高抄取水表读数的效率,减少人力投入,设计了基于STM32、OV2640摄像头和4G模块的水表图像采集远传终端,用于实现水表图像的定时采集和远传。针对图像采集和传输进行了节能优化,并给出了该终端的功耗测试结果。结果显示该终端可以在实现水表拍照和图像无线传输功能的前提下运行九个月以上,满足预期的功耗需求。在水表上方安装该终端,能够实现对机械水表进行智能化改造,具有较好的研究和实用价值。