摘要：介紹了自動導航系統(tǒng)中多卜勒號航信號適配器和極坐標指示器導航信號適配器的設計，并給出了具體的硬件電路和相關(guān)軟件流程。實現(xiàn)了導航計算機與多卜勒雷達、自動駕駛儀、真空速表和極坐標指示器的交連，解決了ARINC429總線信號、ARINC407同步器信號、脈沖信號與模擬信號的相互轉(zhuǎn)換等技術(shù)難題。

關(guān)鍵詞：雷達極坐標指示器ARINC429總線適配器

直升機自動導航系統(tǒng)與機上設備的交連關(guān)系如圖1所示。它主要由多卜勒雷達、導航計算機、自動駕駛儀、真空速度計算機、極坐標指示器導航信號適配器和多卜勒導般信號適配器以及各種儀表、指示器構(gòu)成。本文主要介紹多卜勒導航信號適配器和極坐標指示器導航信號適配器的設計。

1接口適配器的研制

1.1多卜勒導航信號適配器

1.1.1接口信號分析

摘要：提出一種使用USB接口實現(xiàn)CAN總線網(wǎng)絡與計算機連接的方案。討論了CAN總線與計算機之間的硬件接口電路，同時分析了固件編程方法及USB驅(qū)動程序設計思路。

關(guān)鍵詞：USBCAN總線固件編程適配器

現(xiàn)場總線作為二十世紀80年展起來的新興技術(shù)，在工業(yè)現(xiàn)場已有了廣泛的應用。在比較有影響力的幾種現(xiàn)場總線中，CAN總線以其突出的優(yōu)點不僅大量應用于工業(yè)現(xiàn)場，而且在樓宇自動化、智能終端設備等民用領(lǐng)域也有了長足的發(fā)展。

現(xiàn)場總線網(wǎng)絡技術(shù)的實現(xiàn)需要與計算機相結(jié)合。以往CAN總線網(wǎng)絡與計算機的連接采用RS232、ISA或PCI接口。但是隨著計算機接口技術(shù)的發(fā)展，ISA接口已經(jīng)逐漸被淘汰；RS232接口數(shù)據(jù)傳輸率太低；PCI雖然仍是高速外設與計算機接口的主要渠道，但其主要缺點是占用有限的系統(tǒng)資源、設計復雜、需有高質(zhì)量的驅(qū)動程序保證系統(tǒng)的穩(wěn)定，且無法用于便攜式計算機的擴展。隨著USB1.1、USB2.0規(guī)范的相繼制定，為外設與計算機的接口提出了新的發(fā)展方向。USB的主要特點有：外設安裝簡單，可實現(xiàn)熱插撥；通訊速率高，USB1.1全速傳送速率為12Mbps，與標準串行端口相比，大約快100倍；支持多設備連接；提供內(nèi)置電源。

本文給出一種在Windows2000下使用USB1.1協(xié)議實現(xiàn)CAN總線適配器的設計方法。整個設計主要開發(fā)適配器的固件及計算機的驅(qū)動程序、應用程序，以達到用USB接口連接現(xiàn)場CAN總線網(wǎng)絡的目的。

圖1

摘要：LonWorks技術(shù)的核心是神經(jīng)元芯片，介紹了神經(jīng)元芯片的一種I/O應用模式——并行口I／O模式，并介紹了基于此I／O模式設計開發(fā)的LonWorks協(xié)議與USB標準的互聯(lián)適配器。

關(guān)鍵詞：LonWorks神經(jīng)元芯片并行口I/O模式EZ-USB

LonWorks技術(shù)是美國Echelon公司于上世紀90年代初推出的一種現(xiàn)場總線技術(shù)。LON（LocalOperatingNetwork）的意思為局部操作網(wǎng)絡，它是用于開發(fā)監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)的一個完整的技術(shù)平臺，LonWorks現(xiàn)場總線在網(wǎng)絡通訊方面具有突出的優(yōu)點，作為現(xiàn)場總線中的佼佼者在國內(nèi)各個領(lǐng)域的測控系統(tǒng)中廣泛流行。

通用串行總線（UniversalSerialBus，即USB）是一種快速、靈活的總線接口。與其它通信接口相比，USB總線接口最大的特點是易于使用，這主要表現(xiàn)在成本低、適用于多種設備、支持熱插拔等方面，并且所有的配置過程都由系統(tǒng)自動完成，無需用戶干預。目前，市場上供應的USB控制器主要有兩種：帶USB接口的單片機（MCU）和純粹的USB接口芯片。本文采用Cypress公司推出的帶智能USB接口的EZ－USB單片機。該單片機極大地降低了USB外設的開發(fā)難度，為PC機外設的制造商提供了一個性能優(yōu)良、價格較低的設計方案。采用USB接口設計開發(fā)的LON網(wǎng)互聯(lián)適配器很好地解決了傳統(tǒng)適配器由于RS－232與PC／Laptop互聯(lián)而造成的速度上的瓶頸。

1系統(tǒng)框圖及工作原理

1．1系統(tǒng)框圖

摘要：以51單片機為核心連接LON現(xiàn)場控制網(wǎng)絡與以太網(wǎng)互連適配器的設計方案，描述了神經(jīng)元芯片使用并行I／O模式與51單片機通信的方法，介紹了51單片機控制以太網(wǎng)控制芯片8019as的方法。并采用C51語言實現(xiàn)UDP傳輸，完成了系統(tǒng)的調(diào)試與驗證。

關(guān)鍵詞：Lonworks以太網(wǎng)RTL8019as80C51單片機

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，在使用計算機進行互聯(lián)的同時，各種智能家電、工業(yè)控制、智能儀器儀表、數(shù)據(jù)采集都在逐步趨向網(wǎng)絡化。但由于以太網(wǎng)在實時性和可靠性的先天不足，各種現(xiàn)場總線技術(shù)應運而生；更因為其徹底的開放性、分散性和完全可互操作性等特點，正成為未來新型工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。以太網(wǎng)以其應用的廣泛性和技術(shù)的先進性，逐漸壟斷了商用計算機的通信領(lǐng)域和過程控制領(lǐng)域的上層信息管理與通信。為實現(xiàn)上層管理網(wǎng)絡與下層控制網(wǎng)絡的集成，在實際中必須實現(xiàn)現(xiàn)場總線與以太網(wǎng)互聯(lián)。

Lonworks現(xiàn)場總線是美國Echelon公司1991年推出的局部操作網(wǎng)絡。Lonworks現(xiàn)場總線在網(wǎng)絡通信方面具有突出優(yōu)點，如網(wǎng)絡物理層支持多種通信介質(zhì)，支持多種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)等。目前使用Lonworks技術(shù)的產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)、樓宇、家庭、能源等自動化領(lǐng)域。本文提出的適配器連接方案，能將LON控制網(wǎng)與以太網(wǎng)無縫連接，實現(xiàn)透明傳輸。

圖1互連適配器的電路框圖

1互連適配器硬件電路設計

摘要：簡要介紹現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的組成以及組成軟件的功能，重點講述了COM組件技術(shù)在組態(tài)軟件中的應用及VxD驅(qū)動程序的開發(fā)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)場總線組態(tài)軟件COMVxD

COM（ComponentObjectModel）組件技術(shù)是構(gòu)造二進制兼容軟件的規(guī)范，通過它可以建立能夠相互傳輸數(shù)據(jù)的組件，其服務器-客戶機結(jié)構(gòu)非常適合工控軟件應用程序的開發(fā)。由于工控軟件不僅包括PC機上的HMI（人-機界面）程序，還包括與各種基于ISA或PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡進行數(shù)據(jù)交換的程序，這部分程序?qū)﹂_人員的硬件水平要求較高，而且開發(fā)難度較大，與HMI程序是相互獨立的，所以可以把工控軟件分成兩部分，即把HMI程序作為客戶機端程序，把與硬件進行數(shù)據(jù)交換的程序作為服務器端程序?；谶@種思想，本文將服務器-客戶機結(jié)構(gòu)應用到現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件中，著重介紹客戶機和服務器的功能及實現(xiàn)。首先介紹現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的組成。

1系統(tǒng)組成

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)主要由PC機、ISA或PCI總線智能適配器、智能測控模塊、組態(tài)軟件、HMI軟件、COM服務器、用戶軟件等構(gòu)成。

現(xiàn)場總線系統(tǒng)中所有信息的傳遞都是雙向的，COM服務器介于智能適配器和上位機軟件之間，負責完成數(shù)據(jù)的傳輸。上位機軟件相當于客戶機端應用軟件，它使用COM服務器提供的接口來操作適配器，對適配器進行初始化及向特定單元寫入和讀出數(shù)據(jù)。

摘要：bq24700/bq24701是TI公司為筆記本PC專門設計的帶動態(tài)電源管理（DPM）功能的電池充電控制器和選擇器。該器件利用期限動態(tài)電源管理和AC墻上適配器可自動調(diào)節(jié)電池的充電電流，從而可使電池的充電時間達到最短。文中介紹了bq24700/01的功能、特點和應用電路。

關(guān)鍵詞：充電控制器/選擇器DPMbq24700/01

1概述

bq24700／bq24701是專為筆記本PC而定制的高集成度電池充電控制器和選擇器。bq24700／1利用其動態(tài)電源管理（DPM）和AC墻上適配器來自動調(diào)節(jié)電池的充電電流，從而可使電池充電時間縮至最短，并可選用低成本的適配器。bq24700／1利用選擇器可以選擇電池或AC墻上適配器作為主系統(tǒng)電源。同時可利用300kHz的固定頻率和PWM來精確控制電池的充電電流和電壓。在對鎳鎘／鎳氫電池和鋰離子／鋰聚合物電池組（包）充電時，充電電流精度為±4％。當對Li＋電池充電時，充電電壓精度可達±0．4％。器件中的PWM控制器適合于在墻上適配器電壓高于電池電壓情況下的降壓變換器中使用。在電池過放電情況下，為了保護電池，bq24700／1可執(zhí)行耗盡電池檢測與指示功能。

2引腳功能和推薦工作條件

bq24700／1采用24引腳TSSOP封裝，引腳排列如圖1所示。表1列出了它們的引腳功能。

摘要:主要研究了異構(gòu)地理信息服務集成方面的問題，探討了基于適配器原理的異構(gòu)服務集成的可行性。通過實驗將切片服務、ArcGISServer以及ErdasApollo的WMS3種異構(gòu)服務集成到一起，形成一個新的、面向?qū)ｎ}的地圖服務，并與基于API的異構(gòu)服務集成方法進行對比分析。該研究具有重要理論價值和實際意義，研究結(jié)果為大數(shù)據(jù)時代分布的地理空間信息服務高效集成、實現(xiàn)功能更加完善的WebGIS以及Web環(huán)境下在線地理空間信息應用提供一種可行的、現(xiàn)實的方法。

關(guān)鍵詞:地理信息服務;異構(gòu)服務集成;適配器;ArcGISServer

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，GIS的工作模式正在朝著以Web為中心的模式演變，使得地理信息網(wǎng)絡服務成為研究熱點。在地理信息網(wǎng)絡服務不斷滲入到日常生活的過程中，越來越多的地理信息以各種不同的方式被不同機構(gòu)及部門等提供，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)日益增多，不同數(shù)據(jù)的處理也比較復雜，使得地理信息的共享集成和協(xié)同應用難以實現(xiàn)，人們無法廣泛應用及共享地理信息［1］。同時由于不同機構(gòu)及部門采用相對獨立的空間數(shù)據(jù)模型和技術(shù)協(xié)議標準，形成了異構(gòu)的地理信息Web服務和應用系統(tǒng)，對更大范圍、更海量信息的共享造成一定阻礙。為解決此問題，實現(xiàn)地理信息的網(wǎng)絡共享，越來越多的部門開始采用SOA架構(gòu)，利用WebServices技術(shù)來建立開放的地理空間信息訪問接口，為人們提供各種數(shù)據(jù)及處理服務［2－4］。同時，目前國內(nèi)外很多部門或組織開始嘗試開發(fā)或設計服務集成模型，除多數(shù)采用SOA架構(gòu)及WebServices技術(shù)外，也有少部分基于語義、基于多協(xié)議或ESB技術(shù)等各種不同的方法，但大部分是進行同構(gòu)服務集成，關(guān)于異構(gòu)服務集成的研究并不是很多［5－9］。而當下人們正在嘗試建立云端GIS，為廣大用戶提供一個真正意義上的內(nèi)容、應用、開發(fā)、共享和協(xié)同的平臺，該網(wǎng)絡平臺的特點決定了異構(gòu)服務集成的必要性，可更好地實現(xiàn)GIS數(shù)據(jù)和功能的共享，進而實現(xiàn)更廣泛的地理信息網(wǎng)絡服務，并滿足用戶更加多樣化的地理信息應用需求。

1總體研究思路

由于不同領(lǐng)域和部門的Web服務開發(fā)者在描述服務時，使用不同的語義模型、空間數(shù)據(jù)模型以及服務描述方式，導致對外提供的接口不同，就產(chǎn)生了異構(gòu)服務［10］。對于傳統(tǒng)意義上的異構(gòu)服務集成，請求方必須知道響應方的技術(shù)實現(xiàn)細節(jié)才可進行訪問，其弊端是擴展性差，無法適應靈活多變的互操作要求。與傳統(tǒng)集成方式不同，WebService系統(tǒng)在進行異構(gòu)服務集成時，將現(xiàn)有的GIS系統(tǒng)中的功能改造成Web服務，為服務集成和管理提供了一種技術(shù)支撐，一個系統(tǒng)可以跨平臺、跨語言方便地調(diào)用遠程對象，通過WebService的對象復用實現(xiàn)更高層次的對象復用。例如，可以將現(xiàn)有的多個不同供應商提供的Web地圖服務集成起來，形成一個新的、面向?qū)ｎ}的地圖服務。本文的重點在于研究Web環(huán)境下基于WebService體系結(jié)構(gòu)的異構(gòu)服務集成技術(shù)。首先，研究切片服務原理，對原始數(shù)據(jù)圖像進行分割編碼，通過編程實現(xiàn)對相應圖片的調(diào)用，切片服務;接著，在Erdas平臺上利用完全采用OGC的接口和參數(shù)的ApolloWeb地圖服務，在ArcGIS平臺上應用ArcGIS自定義的接口和參數(shù)的Web地圖服務，再將3個來自不同供應商提供的地圖服務集成，形成一個新的、面向?qū)ｎ}的地圖服務。同時，為了更好地分析評價該集成模型的集成效率及處理效果等，又做了一個兩種異構(gòu)服務集成的對比實驗，通過調(diào)用mapboxjavascriptAPI的方式將基于切片服務實現(xiàn)的mapbox地圖與通過ArcGISServer的web地圖服務集成。通過對兩種異構(gòu)服務集成方式的比較，分析各自的優(yōu)缺點，進行可行性評價。該研究可以使分布的地理空間信息服務高效集成，實現(xiàn)功能更加完善的WebGIS，為Web環(huán)境下的在線地理空間信息應用提供一種可行的、現(xiàn)實的方法。同時，可將已開發(fā)的服務集成作為大型原型系統(tǒng)的一部分，通過更好的集成異構(gòu)服務，為處理服務提供數(shù)據(jù)支持，為具體的地理信息工程應用的分析評價提供對比，具有重要理論和實際意義。本文的總體研究思路如圖1所示。圖1異構(gòu)服務集成的總體研究思路Fig．1Generalresearchideaofheterogeneousserviceintegration通常在進行Web地圖服務集成時，其異構(gòu)主要表現(xiàn)在顯示和操作的時候，具體有以下幾點:1)不同平臺提供的地圖不能簡單地疊加在一起顯示;2)各種地圖即使能夠?qū)崿F(xiàn)疊加，其的操作命令，也不能得到每一個服務的響應;3)不同地圖的操作命令即使能夠得到響應，返回的消息格式也不一定相同，最終導致客戶端不能理解返回的信息到底是什么。為解決這些問題，在充分研究了適配器原理后，提出面向服務描述的適配器，開發(fā)出可以將多種不同平臺的異構(gòu)服務集成的適配器模型，如圖2所示。

2異構(gòu)地理信息服務集成實驗與分析

【摘要】本文論述了網(wǎng)絡通信監(jiān)測的實現(xiàn)原理與實現(xiàn)過程，遵照國際標準化開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）七層體系結(jié)構(gòu)，利用網(wǎng)絡驅(qū)動接口規(guī)范WinDis32V5.0技術(shù)，實現(xiàn)了在應用層對數(shù)據(jù)鏈路層的控制，完成了對網(wǎng)上流動數(shù)據(jù)幀的實時截獲、解封與分析。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡分層WinDis32技術(shù)網(wǎng)絡信息截獲數(shù)據(jù)幀NDIS網(wǎng)絡適配器

1．前言

隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，各類網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，遠程訪問的增加，虛擬專用網(wǎng)（VPN）的出現(xiàn)和Internet的普及，網(wǎng)絡安全性已成為計算機網(wǎng)絡領(lǐng)域一門重要的研究學科。

網(wǎng)絡監(jiān)控是保障網(wǎng)絡安全性的基本措施之一。網(wǎng)絡監(jiān)控，用于監(jiān)測網(wǎng)上流動信息，并對網(wǎng)絡信息給予適當控制。網(wǎng)絡監(jiān)控，可用于調(diào)試網(wǎng)絡應用程序，判斷應用程序是否正確地發(fā)送或接收了數(shù)據(jù)包。網(wǎng)絡監(jiān)控，還可用于監(jiān)視網(wǎng)絡信息，杜絕不健康站點的不健康內(nèi)容，維護網(wǎng)絡環(huán)境。應用于安全防范，可監(jiān)視我方信息內(nèi)容、保障網(wǎng)絡安全，截獲情報、分析懷有敵意方的網(wǎng)站。在計算機網(wǎng)絡上實施有效的攻擊與保護，是網(wǎng)絡監(jiān)控技術(shù)在軍事上的重要發(fā)展方向之一。

本文論述的網(wǎng)絡通信實時監(jiān)測的實現(xiàn)，是用于特殊目的的數(shù)據(jù)通信程序設計的突破口，是網(wǎng)絡監(jiān)控技術(shù)的基礎(chǔ)部分，其實現(xiàn)基于網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與WinDis32技術(shù)。

摘要：Lonworks技術(shù)的核心是神經(jīng)元芯片，文中詳細描述了神經(jīng)元芯片TMPN3150應用模式中的一種——并行口I/O模式，給出了基于該并行口I/O模式開發(fā)Lonworks協(xié)議與RS-232標準轉(zhuǎn)換的互連適配器的設計方案。

關(guān)鍵詞：Lonworks；神經(jīng)元芯片；并行口I/O模式；TMPN3150

1引言

1993年美國Echelon公司發(fā)明了Lonworks技術(shù)，該技術(shù)提供了一個開放性很強且無專利權(quán)的底層通訊網(wǎng)絡——局部操作網(wǎng)絡（LON）。該通信協(xié)議采用Lontalk協(xié)議，網(wǎng)絡上的節(jié)點采用神經(jīng)元芯片。神經(jīng)元芯片（Neuron芯片）是Lonworks技術(shù)的核心，它含有Lontalk協(xié)議的固態(tài)軟件（簡稱為固件），因而能進行可靠地通訊。為了實現(xiàn)Neuron芯片與I／O設備之間的通信，Neuron芯片的11個引腳可定義為34種I／O對象，其中包括并行I／O對象、串行I／O對象、直接I／O對象、定時／計數(shù)器輸入對象等。用戶可根據(jù)實際應用的需要在應用程序中定義不同的I／O對象，然后調(diào)用ioin或ioout等函數(shù)來實現(xiàn)對I／O對象的數(shù)據(jù)讀寫操作，即實現(xiàn)Neuron芯片與I／O設備之間的通信。文中介紹了神經(jīng)元芯片的一種I／O應用模式，即并行I／O模式（ParallelI／OMode）。該神經(jīng)元芯片采用日本東芝公司的TMPN3150芯片。

RS－232標準是一種常見的電氣和通訊接口標準，而Lonworks現(xiàn)場總線在網(wǎng)絡通訊方面具有突出的優(yōu)點（如網(wǎng)絡物理層支持多種通信介質(zhì)，支持多種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)等），它以其突出的統(tǒng)一性、開放性及互操作性受到各行各業(yè)的重視，并且作為現(xiàn)場總線中的佼佼者在國內(nèi)各個領(lǐng)域的測控系統(tǒng)中廣泛流行。因此，將現(xiàn)場設備的RS－232信號轉(zhuǎn)換為包含LonTalk協(xié)議的信息來實現(xiàn)與其它LON節(jié)點以及LON網(wǎng)絡管理設備之間的通訊，具有拓寬LON應用范圍的意義。筆者基于神經(jīng)元芯片的并行I／O應用模式設計了一個適配器，從而實現(xiàn)了RS－232通信網(wǎng)絡與Lonworks現(xiàn)場總線的集成。

圖1基于TMPN3150的RS-232網(wǎng)絡與Lonworks現(xiàn)場總線的適配器硬件框圖

UNIX操作系統(tǒng)提供了X-Window圖形窗口系統(tǒng)和OPENLOOK圖形用戶界面，這些系統(tǒng)不僅昂貴、龐大，而且不便于移植以前開發(fā)的DOS圖形應用程序。本文介紹利用微機內(nèi)部硬件控制，針對EGA/VGA圖形適配器，進行直接視頻圖形程序設計。對于比較熟悉PC-AT體系結(jié)構(gòu)和視頻程序設計知識的程序員來說，更喜歡后者，因為能有效地利用硬件特性，加快圖形處理速度。

進行圖形程序設計時，還須考慮視頻接口的一個重要特性——虛擬終端功能，因為它允許控制幾個獨立的圖形應用窗口，允許多個應用程序在同一個終端上進行切換。本文提供針對IBM標準終端對虛擬終端進行有效管理的手段。

微機UNIX直接視頻圖形程序設計有兩種方法，一種是利用設備驅(qū)動程序(見參考文獻1)，另一種是針對IBM標準終端進行編程，本文介紹后者。

一、圖形程序設計

1.檢測視頻適配器

視頻顯示器是由視頻適配器硬件控制的，視頻適配器決定了圖形方式下顯示圖形的分辨率及可能的顏色[2]。利用系統(tǒng)調(diào)用ioctl中的CONS-CURRENT命令可以檢測到當前的視頻適配器，即：