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這種方法具有結構簡單、設計靈活、經濟實惠的特點。在系統數據量不大,速度要求不是很高的情況下,應該是一種很好的選擇方法。值得一提的是,在這種方法中,I2C總線以其結構簡單、設計靈活、易于擴展和開發周期短的特點,越來越受到設計者的青睞。尤其目前很多單片機都帶有I2C接口,不用接口芯片就中以把CPU直接掛到總線上,使得電路設計更加簡單、經濟。本文的多CPU系統也是基于I2C總線的一種安防系統。
二、基于多CPU下的社區安防系統的設計方法
1.系統的拓撲結構
系統的拓撲圖如圖5所示。該系統實際上是一個3級分布式測控系統。第1級由1臺安裝在社會值班室的PC機組成,是整個系統的核心部分。它主要負責向各家庭數據終端(HDT)發出各種命令,接收返回信息,并進行數據庫管理和報表統計等工作。第2級由安裝在各家庭的家庭數據終端組成,相當于1個監控節點。它主要負責接收PC機發來的命令和向PC機發送各檢測模塊的檢測信息,并進行顯示、報警、存儲等信息的處理。第3級由安裝在家庭各房間的各種模塊組成,包括煙感、紅外等報警模塊,水表、電表等數字模塊和家電控制的控制模塊。它主要負責檢測和控制各控制對象的狀態。
2.家庭數據終端(HDT)的功能
家庭數據終端是安裝在家庭內部的1個監控節點,主要執行以下任務:(1)接收PC機發來的命令;(2)信息顯示;(3)鍵盤掃描;(4)聲光報警;(5)生成家庭狀態字節,并向PC機發送各種狀態信息;(6)報警信息儲存,即“黑匣子”功能;(7)掃描各傳感器模塊狀態。另外,HDT還應個有可添加擴展模塊的功能。這些功能當然可以用1個CPU實現,但將給CPU帶來較大的工作量,降低了系統的安全性和可靠性。因此,我們采用多CPU的思想進行系統的設計。
根據HDT的功能特點,將任務分成3個部分,分別由3個CPU來完成。各CPU之間采用I2C總線進行通信,其結構如圖6所示。CPU-1專門用于與PC機的通信,包括:(1)接收PC機發來的命令,并傳送給其他CPU;(2)生成家庭狀態字節,向PC機返回信息;(3)進行聲光報警。CPU-2專門用于與第3級各模塊的通信,包括:(1)掃描各傳感器模塊的報警狀態,并及時通知其他CPU;(2)接收其他CPU傳送過來的命令,對有關控制對象進行操作;(3)向AT24C64中存儲報警記錄,包括報警類型和報警時間,實現“黑匣子”功能。CPU-3專門用于信息顯示和鍵盤掃描,包括:(1)接收PCF8583的數據,顯示時間;(2)接收CPU-2傳送來的信息,顯示報警類型或故障位置;(3)掃描鍵盤,并向其他CPU發送命令,完成布防、撤防、修改密碼等操作功能。在3個CPU之間,采用I2C總線進行連接;CPU選用Philips公司生產的P87LPC76X芯片。P87LPC76X芯片是一種20腳封裝的單片機,適合于許多要求高集成、低成本的場合,具有較高的性能價格比,是Philips小型封裝系列中的一員。它在提供很多新特征的同時,提供了I2C總線的通信接口。另外,它還提供了3個寄存器和中斷控制位以實現對I2C總線的操作,因此,可以很容易地利用它的I2C接口實現多CPU的設計思想。
結束語
隨著單片機技術的迅速發展,封裝小、功能強、價格低的單片機越來越多地被開發出來。單片機所執行的功能也會越來越專一,越來越簡單。這將為多CPU系統的設計提供一個堅實的基礎,也必然會提高系統的安全性和可靠性。
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HP 201723-B22 HP MSA1000 ENCLOSURE W/CONTROLER -256MB
REPLACEMENT 229198-001
HP A6218A VA7410 CONTROLLER ARRAY WITH 1GB OF MEMORY
DEC 54-22116-02 CBS,36 PORT MODULE
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DEC 54-19445-01 MODULE
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DEC DEFTA-DA DEC TURBO CHANNEL FDDI
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DEC MS332-FA DEC 1GB MEMORY KIT- 50NS
DEC P2000-BA MEMORY OPTION
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HP A6870B Integrity rx2600-2 1.3ghz Server base system
12-47545-01 GS160/GS320 BLOWER 48V /EBM G3G480-AA02-05
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DEC 54-22414-01 MODULE
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