ARM9嵌入式系统+无线通信综合实验开发平台
发布时间: 2010-03-30 浏览次数: 933

学校名称
东南大学
 
 
设备名称
ARM9嵌入式系统+无线通信综合实验开发平台
完成时间
2005年8月
研制人
沈连丰
主要开发者
宋铁成
胡静
夏玮玮
仪器设备照片
 

主要技术参数
模块
参数名称
性能参数
ARM9
核心系统
处理器主频
180MHz
指令运行速度
200MIPS
SDRAM
64MB
FLASH
16MB
以太网
速率
10M/100M自适应
Bluetooth
蓝牙标准版本
v2.0 (兼容v1.2和v1.1)
功率等级
Class II (Class I 可选)
通信端口
UART (USB可选)
数据速率
1Mbps (3Mbps 可选)
GSM/GPRS
频段
EGSM900/GSM1800
GPRS版本
Class 10
数据速率
21.4 kbps(u)/85.6 kbps(d)
42.8 kbps(u)/64.2 kbps(d)
CDMA
标准
IS-2000 1x-RTT
频段
发射:824—849MHz
接收:869—894MHz
功率等级
CDMA Class III
数据速率
144kbps
IEEE 802.11b/g
频段
2.4GHz
功率等级
Class II (Class I 可选)
数据速率
11Mbps/55Mbps
Zigbee
频段
2.4GHz
功率等级
Class II
数据速率
250kbps
GPS
接收灵敏度
-147dBm
信息输出格式
NMEA-0183
可完成的实验教学内容以及目前应用在教学中所取得的成效
ARM9嵌入式系统+无线通信综合实验开发平台主要包含如下三部分实验内容:
(1)嵌入式系统基础实验:嵌入式系统开发环境实验、Linux内核编译及运行实验、UART数据收发实验、U盘挂载及读写实验、GPIO驱动实验、键盘中断实验、实时时钟实验、TCP/UDP实验等。
(2)无线通信基础实验:蓝牙通信系统实验、GSM/GPRS通信系统实验、IEEE 802.11b/g通信系统实验、CDMA1X通信系统实验、Zigbee通信系统实验、GPS无线定位系统实验等。
(3)嵌入式系统+无线通信综合开发实验:蓝牙电话网关系统综合开发实验、WSN与广域网融合系统综合开发实验、定位信息无线传输系统综合开发案例、基于多网融合的综合接入系统开发实验等。
    通过将本产品应用于实际的教学和实验课程中,学生目前已能够通过前两部分实验内容,分别对嵌入式系统和蓝牙、WLAN等六种无线通信系统的工作原理及应用开发过程进行深入的了解,并通过第三部分的综合开发实验内容将嵌入式系统和无线通信相结合,在加深理解的基础上开发出基于嵌入式技术的无线通信系统。
自制教学仪器设备开发情况介绍(1、本类教学仪器设备在国内高校使用情况;2、本仪器的设计思路):   
    “ARM9嵌入式系统+无线通信”综合实验开发平台目前已用于江苏大学、南通大学、江苏科技大学等多所高校的教学及科研工作中。
本实验开发平台的主要设计思路源于本课题组所承接的江苏省高技术研究项目“宽带短距离无线接入技术研究”(项目编号:BG2005001)的研究成果以及本课题组对短距离无线通信技术的长期研究成果。通过本产品,使得相关科研项目的成果以教学仪器设备的形式应用到教学工作中,使学生能够更深入的理解嵌入式系统和多种无线通信技术的工作原理,并掌握其典型应用场景和开发方法。
本实验开发平台选用了基于ARM9内核的业界主流微处理器作为核心,并根据需要选择了SDRAM、FLASH、ETHERNET、GSM/GPRS模块、蓝牙模块、Zigbee模块、WLAN模块、CDMA 1X模块和GPS模块等,为各种应用系统的开发提供了充足的资源。
本实验开发平台的软件系统包含了完整的嵌入式Linux操作系统源码、嵌入式软件编译链接工具、针对各种无线通信设备的配置工具、协议栈或驱动模块以及四个综合实验开发案例的源代码、相关实验指导书及开发指南,可帮助学生从嵌入式系统和各种无线通信方式的基础理论知识开始,逐步掌握“嵌入式系统+ 无线通信”综合应用系统的开发步骤和常用方法,提高学生的技术开发能力。
自制教学仪器设备功能介绍(1、设备的所达到的功能;2、与同类产品的比较;3、本仪器设备的特色):
 
本实验设备在提供嵌入式系统和多种无线通信技术的基本实验内容的基础上,将这两部分内容进行融合并形成了基于多网络融合技术的嵌入式无线通信技术平台。本设备既可以作为有关科研项目的演示开发平台,也可以作为高校的课程实践、毕业设计和论文研究平台,具有广泛的适用性。学生通过学习本平台的三部分实验内容,并根据实际课程或项目需要基于本设备进行二次开发,可深入理解嵌入式系统和多种无线通信技术的原理、常见的应用场景及开发方法,增强技术开发的能力。
与同类产品相比较,本开发平台的主要特色和优势如下:
(1)本产品在主流嵌入式系统的基础上加入了多种无线通信技术,为嵌入式系统找到了应用方向,为各种无线通信技术的应用找到了平台。其他同类产品一般只针对嵌入式系统的基础内容,欠缺对其应用方向的研究及相关实验内容。
(2)本产品融合了江苏省高技术研究等多个科研项目的研究成果,提供包括“基于多网融合的综合接入系统”在内的四个综合开发案例,并在开发软件系统中提供完整的软件代码和开发指导,使得学生可以通过学习开发案例,深入掌握嵌入式系统与无线通信的融合与应用。其他同类产品一般没有相关科研项目成果作为支撑,使得学生无法紧跟本领域的前沿成果,无法培养学生将科研成果应用于实际开发工作的能力。
    (3)本产品提供多样化的扩展接口和通信模块,便于相关科研项目和应用系统的开发。其他同类产品的可扩展度一般较低,不便于进行后续开发。
自制教学仪器设备的应用前景(目前和长远能够解决的问题,对提高学校教学水平的作用以及经济社会效益预测等):
“ARM9嵌入式系统+无线通信”综合实验开发平台目前已在江苏大学、南通大学、江苏科技大学等多所高校的教学和科研工作中起到了重要的作用。本平台的三部分实验内容和丰富的扩展空间为各个高校信息通信类专业学生提供了具有创新性的论文研究课题,通过将嵌入式系统和各种无线通信技术的有关理论与实践相结合,有助于学生更深入地理解相关专业知识。
本开发平台通过丰富的开发案例和强大的扩展能力,为相关专业学生提供了深入了解嵌入式系统和各种无线通信技术并动手进行开发的平台,使得高校的理论教学与实际开发工作有机结合,将能够大幅度提高学生的技术开发能力。
同时,由于本产品所针对的嵌入式系统与各种无线通信技术的融合是目前研究和应用的热门方向,所以高校通过对本产品进行研究和二次开发,将能够紧跟无线通信领域的前沿,并通过研究提出具有创新性的思路,形成高水平学术论文和演示系统。
    通过本产品对学生开发能力的培养,将能够有效缩短高校理论教学与社会需要的差距,使得学生在校期间就能够通过使用本产品理解相关技术、掌握开发方法,对高校学生的就业也具有较好的作用。因此,本产品也具有较好的经济效益和社会效益。