現在人們正處在信息時代,而已經成為信息社會中很重要的組成部分。技術深入到人們日常生活和工作中使用的電子設備中,可使人們快捷方便地查詢和發(fā)布各類信息。同時,人們也希望通過對家用電器進行遠程控制。但令人遺憾的是,PC機現的Internet技術顯得過于昂貴,因而并不適用。于是,人們希望開發(fā)一種新技術,既能充分利用現有的Internet技術和資源,又能以很低的成本將它應用到各類智能裝置和家用電器中去。

如今,各類MCU已經廣泛地應用于家用電器中,由于嵌入式微控制MCU(或稱之為單片機)都嵌入在有關的設備中,沒有自己獨立的外殼,故稱該類設備為嵌入式系統。嵌入式系統能夠提供一定的服務和控制功能,能夠獲取、利用一些信息,但如何讓這些電子設備跟Internet連接起來,以使人們能夠遠程獲得這些電子設備的信息并控制它們的運行,憶成為今天信息界同仁關注的焦點。

目前國內外許多廠家正在研制和推廣網絡芯片。武漢力源電子股份有限公司研制并具有自主產權的Web接口芯片Webchip ,正是智能裝置和家電產品連接Internet的“橋梁”,它可將Internet技術延伸到更為廣闊的應用領域。

1 的結構與原理

的Webchip系列中的重要成員,通過它可以實現MCU應用系統與基于PC平臺的網關(例如emGateway TM)接口。

PS2000芯片的原理結構圖如圖1所示。它主要由核心控制單元、UART、嵌入式MODEM接口模塊、標準MODEM接口模塊、RS-485收發(fā)控制單元、LED顯示控制、DS2401接口、SPI接口模塊等組成。

核心控制單元主要實現通信和協議轉換;DS2401接口為電子標簽接口,用于連接DS2401集成電路,為電子設備提供唯一電子標識;通過SPI串行接口模塊,可與MCU應用系統方便連接;狀態(tài)顯示接口能直接驅動LED;有多種串行通信方式可供選擇:可外接RS-232、RS-485、嵌入式MODEM或標準MODEM等接口電路,也可選用RF或IrDA通信方式。PS2000為44腳MQFP封裝,采用單5V電源,具有體積小、功耗低、與emGateway TM的網絡協議兼容等特點。

PS2000片內駐留有網絡協議解釋與網絡協議編譯程序模塊,MCU應用系統與PC機網關交換信息時,由PS2000擔任網絡協議的解釋和轉換,通過17條簡單的指令進行控制;與PC機網關通信時,負責對網絡協議進行規(guī)范或解釋,由于PC機網關能提供HTTP服務,可以與計算機瀏覽器(Netscape,Internet Explore等)接口,故意MCU應用系統通過PS2000上網十分方便,可實現遠程數據采集、管理、遠程設備控制、在線診斷和服務,以及自動將電子設備、智能儀器儀表、家用電器等連入Internet網絡。

2 MCU應用系統與Internet的連接

2.1 PS2000與基于PC平臺的網關通信

PS2000與PC機的連接十分靈活,可選用RS-232、RS-485、MODE之一進行通信[1],以滿足遠程/近程、點對點或點對多點的通信要求,通過PS2000通信控制單元的通信控制字可選擇RS-232、RS-485、MODEM通信類型。

2.2 MCUNet協議簡介

PS2000內部固化了MCUNet協議,它與emGateway和OSGi協議兼容。MCUNet協議是MCU電子設備與計算機平臺上的Gateway建立聯系的一種軟件協議。MCUNet協議結構簡單、功能很強。

MCUNet協議首先規(guī)定了一種主從關系,Gateway 永遠是主叫系統(Master),而電子設備永遠是從系統(Slave)。Gateway可以授權電子設備回撥(Callback)。

其次,MCUNet定義了電子設備系統的狀態(tài)性能參數表(Capabilities Table)和變量表(Variables Table)。電子設備與Gateway之間信息交換過程建立在MCU系統狀態(tài)性能參數表和變量表基礎上的。

電子設備的系統表和狀態(tài)性能參數表的作用是把電子設備系統一些特性參數靠與人為善Gateway,如系統變量表中變量的個數、變量表所占用字節(jié)數、非易失性存儲器的大小、字符串的表達類型(ASCII、UNICODE或其它)等。

電子設備的系統變量表的作用就是把MCU與Gateway之間需要交換的信息羅列出來,通過一個變量表來表達。MCU與Gateway之間的所有交換信息都在這個變量表的表達范圍之內。超出變量表的信息,Gateway將水予受理。


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