1、畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文）題 目：基于arm的水浸報警系統(tǒng)的研究院 系：電氣信息工程系專 業(yè)：通信工程班 級：xxxx姓 名：s學(xué) 號：指導(dǎo)教師：2012年05月11日 基于arm的水浸報警系統(tǒng)的研究【摘要】水浸報警系統(tǒng)是機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)中重要的一部分。傳統(tǒng)的水浸報警系統(tǒng)大多采用51單片機(jī)芯片的簡單核心裝置，雖然在使用過程中比較方便而且便于維護(hù)但已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后時代的腳步了。在現(xiàn)代機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)中不僅要對現(xiàn)場有數(shù)據(jù)報警還要對現(xiàn)場有視頻監(jiān)控，這對于傳統(tǒng)的單片機(jī)來說已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代機(jī)房的監(jiān)控要求了。本設(shè)計是以三星公司的s3c2440芯片為核心設(shè)計了一種新的報警器，該芯片不僅可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)單片機(jī)的功能還能在lin

2、ux系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)嵌入式開發(fā)。該芯片具有體積小、低功耗、低成本、大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快，尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計中應(yīng)用s3c2440芯片的數(shù)學(xué)運(yùn)算和控制功能,通過外部輸入軟件程序?qū)π酒M(jìn)行控制,并記錄報警時間，然后再控制串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳。【關(guān)鍵詞】 報警器 水浸 s3c2440the system of flood warning based on arm【abstract】the system of flood warning is an important part of the monitoring system. most of the traditional f

3、lood alarm system simple with 51 core single chip device, though in the course of more convenient and easy to maintain, but the pace has been far behind the times. monitoring system in a modern room on-site data is not only alarming but also on the scene, video surveillance, which is the traditional

4、 single chip can not meet the requirements of a modern control room. the design is based on samsungs s3c2440 chip as the core design of a new alarm, the chip can not only realize the function of traditional scm system can be achieved in the embedded linux development. the chip has a small size, low

5、power, low cost, extensive use of registers, instruction execution speed, flexible and simple addressing modes, execution efficiency. application in the design of the chip s3c2440 math and control functions, the software program through the external input to control the chip and record the alarm tim

6、e, and then control the serial port for data transfer.【key words】 alarm flood s3c2440 目 錄1引言11.1機(jī)房監(jiān)視系統(tǒng)的歷史和現(xiàn)狀11.2水浸報警監(jiān)控系統(tǒng)的研究22.可用傳感器設(shè)計方案選擇22.1電阻傳感器22.2光反射式水浸傳感器32.3開關(guān)式32.4傳感器的選擇及確定33. 系統(tǒng)總體設(shè)計43.1系統(tǒng)的功能43.2總體方案設(shè)計44.硬件組成54.1 s3c2440主芯片54.2傳感器電路64.3復(fù)位電路的介紹64.4報警蜂鳴電路的設(shè)計84.5串口電路94.6 jtag電路95.軟件組成115.1軟件處理模塊

7、及主要流程115.2記錄時間并中斷模塊流程115.3串口發(fā)送數(shù)據(jù)模塊流程12結(jié)論14參考文獻(xiàn)14附錄a16附錄b211引言機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)在當(dāng)今社會實(shí)際應(yīng)用中的作用日益重要。其中水浸報警系統(tǒng)作為機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的一部分有著不可忽視的作用。傳統(tǒng)的水浸報警器通常采用外部電路和核心控制芯片等大量的硬件電路構(gòu)成，其中核心控制芯片往往采用市場上較多的c系列的單片機(jī)。產(chǎn)品運(yùn)行速度慢，而且市場發(fā)展前景比較小，在目前的機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)中又加入視頻監(jiān)控等一系列先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)傳統(tǒng)的單片機(jī)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前的市場了。在這種情況下采用以arm芯片為核心和相關(guān)硬軟件實(shí)現(xiàn)的報警系統(tǒng)越來越受歡迎。本課題以s3c2440為核心控制器件

8、的，并用c語言編寫程序，采用單片機(jī)智能控制，結(jié)合外圍電子電路。最終實(shí)現(xiàn)水浸報警系統(tǒng)的設(shè)計方案，根據(jù)報警器的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種實(shí)際場所。1.1機(jī)房監(jiān)視系統(tǒng)的歷史和現(xiàn)狀機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)主要是針對機(jī)房所有的設(shè)備及環(huán)境進(jìn)行集中監(jiān)控和管理的，其監(jiān)控對象構(gòu)成機(jī)房的各個子系統(tǒng)：動力系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保安系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)是機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)而且采用集散監(jiān)控，將監(jiān)控主機(jī)放置在機(jī)房的監(jiān)視室中，在監(jiān)控時運(yùn)行監(jiān)控軟件，以統(tǒng)一的界面對各個子系統(tǒng)集中監(jiān)控。各系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及工作參數(shù)都在被機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)時時監(jiān)視著，如果發(fā)現(xiàn)部件產(chǎn)生故障或參數(shù)發(fā)生異常，當(dāng)即就會采取主動聲光報警、語音、電話、短消息等

9、多種報警方式，在報警的同時記錄報警事件和歷史數(shù)據(jù)。為以后提供遠(yuǎn)程監(jiān)控管理功能和智能專家診斷建議以及web瀏覽等提供方便。在當(dāng)今社會隨著通信技術(shù)的發(fā)展和普及，計算機(jī)微型系統(tǒng)數(shù)量的與日俱增，與其配套的環(huán)境監(jiān)控設(shè)備也日益增多，各大運(yùn)營商最主要的監(jiān)控部分就是通信機(jī)房的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，因此機(jī)房的環(huán)境設(shè)備或子系統(tǒng)必須時時刻刻為通信系統(tǒng)提供正常的運(yùn)行環(huán)境。一旦機(jī)房環(huán)境設(shè)備出現(xiàn)故障，不但會影響到通信系統(tǒng)的運(yùn)行，對數(shù)據(jù)傳輸、存儲以及整個系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性構(gòu)成威脅，若事故及其嚴(yán)重又沒有得到及時的處理，就可能損壞硬件設(shè)備，造成嚴(yán)重后果。尤其對于銀行，海關(guān)，郵局等需要實(shí)時交換數(shù)據(jù)的單位的機(jī)房，機(jī)房管理顯得更為重要，一旦系統(tǒng)發(fā)

10、生故障，造成的經(jīng)濟(jì)損失更是不可估量。眼下人們對生活中的一些突發(fā)事件的處理提出了越來越高的要求,對問題要求及時準(zhǔn)確地表述出來,并把所處的事情狀態(tài)準(zhǔn)確無誤地反饋給處理系統(tǒng),使突發(fā)事件得到及時的控制和處理。為此,人們開發(fā)了各種傳感器用于各類環(huán)境測量,水浸測量就是其中的一個分支,它主要用來檢測環(huán)境中的漏水或者浸水情況。1.2水浸報警監(jiān)控系統(tǒng)的研究機(jī)房漏水檢測是對機(jī)房空調(diào)或者窗戶等處可能漏水的地方進(jìn)行監(jiān)測。機(jī)房內(nèi)有著精密空調(diào)等設(shè)備，液體泄漏的情況時有發(fā)生,以及一些人為因素造成機(jī)房內(nèi)出現(xiàn)積水。這就要求水浸監(jiān)控系統(tǒng)可以及早地發(fā)現(xiàn)泄漏情況，精確的知道泄漏的位置和泄露的規(guī)模，一旦出現(xiàn)漏水情況，即顯示漏水部位并報

11、警。裝置將漏水信號傳送給中央監(jiān)控設(shè)備。并且及時的向報警中心發(fā)送報警信號，以便人們采取一定的措施，保證機(jī)房設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，為了保證機(jī)房運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，目前許多運(yùn)營商的機(jī)房管理人員經(jīng)常采取24小時專人值班的方式，以定時巡查機(jī)房各環(huán)境設(shè)備。但這樣不僅加重了管理人員的工作負(fù)擔(dān)，在很多情況下往往不能及時排除故障，對事故發(fā)生時間、頻率及原因等也無科學(xué)的管理與數(shù)據(jù)分析。尤其是國內(nèi)普遍缺乏專業(yè)的機(jī)房環(huán)境設(shè)備管理人員，在許多地方的機(jī)房不得不安排軟件人員或者不太懂機(jī)房設(shè)備管理的維護(hù)人員值班，這對機(jī)房的安全運(yùn)行無疑又是一個不利因素。基于以上狀況，水浸報警系統(tǒng)領(lǐng)域迅速發(fā)展起來，擁有非常廣闊的應(yīng)用市場前景。

12、目前許多國內(nèi)外的大公司都在積極開拓機(jī)房水浸監(jiān)控系統(tǒng)的市場。面對這種情況我們國內(nèi)的企業(yè)應(yīng)該早做準(zhǔn)備，爭取在激烈的市場競爭中爭取到自己的一杯羹。2.可用傳感器設(shè)計方案選擇2.1電阻傳感器該水浸傳感器的型號為sw-1,也稱水浸監(jiān)控儀。探測器是可變電阻元件。水浸感應(yīng)部分是由幾根銅線組成。為了可靠感應(yīng)水浸,一個感應(yīng)回路可設(shè)置多個探測器,分別設(shè)在易浸水部位。控制器可以控制多個感應(yīng)回路。探測針是印制在陶瓷基片上的鈀銀線條,高溫?zé)Y(jié)后,每個接點(diǎn)都連接牢固。探測針抗氧化和抗外界環(huán)境影響的能力都很強(qiáng)。在無浸水情況下,兩根感應(yīng)線間電阻為無窮大,浸沒在水中也需23小時的時間才能達(dá)到低阻的穩(wěn)定狀態(tài)。控制器的信號提取電路

13、主要是應(yīng)用電阻串并聯(lián)的分壓原理來實(shí)現(xiàn)的。具體方案為:探測器并聯(lián)上一個外電阻r外,然后再串聯(lián)一個內(nèi)電阻r內(nèi)。在有水狀態(tài)下,電阻值r總由傳感器串聯(lián)電阻r內(nèi)和外電阻r外并聯(lián)而得:r總=r內(nèi)r外/r內(nèi)+r外。在無水狀態(tài)下,r總電阻值為r傳,將固定電壓加在r總與r內(nèi)的串聯(lián)回路上,r總與r內(nèi)分壓后,隨著r總的阻變化,r內(nèi)上的電壓值也隨著變化,調(diào)整r傳、r內(nèi)、r外的電阻值就可以提取出信號。然后將提取的信號傳送給芯片控制系統(tǒng)。2.2光反射式水浸傳感器光折射式水浸傳感器，其整個具有一個長方形外殼，殼體的內(nèi)部是一個扇形面，扇形管外壁的橫截面是向外凸起的鼓形，外凸的鼓形管外壁的兩個平行的平面與扇形管內(nèi)腔的對襯軸面相

14、平行，鼓形面外壁的一個平面?zhèn)龋厣刃喂艿拈L度方向有一串發(fā)光管是均勻排列的，在這個凸起的扇形管外壁的平面另一側(cè)，沿扇形管的長度方向均布有一串與發(fā)光管相對應(yīng)的感光管，傳感器內(nèi)感光管的位置在液體所反射的發(fā)光管發(fā)出光線的路徑上或在發(fā)光管發(fā)出的光線經(jīng)扇形管內(nèi)是氣體時的反射光路上。這種新型的傳感探測裝置具有很大的優(yōu)點(diǎn)：傳感器不會和液體有所接觸，不會因時間過長而產(chǎn)生污垢，其工作原理是液體和氣體對光的反射率差別比較大。但與電極式液位傳感器比較，安裝和維修不是很方便。而且相對價位也比較高。2.3開關(guān)式nv3-wdt-p型水浸傳感器主要是由探頭和放大器構(gòu)成。探頭是由兩根銅線構(gòu)成，銅線是焊制在陶瓷基片上的線條,在高

15、溫情況下兩個接點(diǎn)都牢固的連接在基片上。而且銅線的抗氧化性比較強(qiáng)，受外界環(huán)境影響的能力比較小。銅線之間的高度差可以設(shè)定為任意數(shù)值。此數(shù)值就是要檢測的水的高度。開關(guān)式水浸傳感器是水浸傳感器中最簡單的裝置，其應(yīng)用原理是將水作為導(dǎo)體來導(dǎo)通電流。整個裝置就是一個開關(guān)電路，當(dāng)在無水的情況下整個電路斷開信號可以記錄為0。但檢測到積水的時候整個電路通路信號可以記錄為1。這種傳感器的探頭經(jīng)常和水接觸較容易發(fā)生氧化。但是，裝置比較簡單價錢也比較便宜。2.4傳感器的選擇及確定通過上述三個方案的比較我們可以發(fā)現(xiàn)方案二顯然要比方案一和方案三精確、新穎，但從系統(tǒng)設(shè)計的指標(biāo)要求上看，方案二的實(shí)現(xiàn)需要更高的技術(shù)要求和技術(shù)指導(dǎo)

16、以及嚴(yán)格的工作環(huán)境。并且在工程造價方面要比方案一和方案三高的多。下面我們比較方案一和方案三。從原理上看兩種方案都是采用相同的原理，即把水當(dāng)成導(dǎo)體，用水導(dǎo)通電路。方案一是用水導(dǎo)通電路然后使其另外的支路電阻斷路，造成整個輸入電阻的變化再分壓。方案中用到的元器件較多而且電路圖比較復(fù)雜。但方案三僅僅是用水導(dǎo)通電路不考慮電路中的電阻問題。在當(dāng)今機(jī)房的監(jiān)控系統(tǒng)中所用到的傳感器數(shù)量巨大，就聯(lián)通一個機(jī)房中所用到的水浸傳感器數(shù)量就達(dá)25個。方案一和方案三的基本原理單體相同，所以本著簡單易懂便于維護(hù)的目的我們選擇方案三。3.系統(tǒng)總體設(shè)計3.1系統(tǒng)的功能基于arm的水浸報警系統(tǒng)在當(dāng)今機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)中的作用已經(jīng)越顯突出

17、。本課題研究的水浸報警系統(tǒng)可以實(shí)時的全天候的檢測機(jī)房的漏水情況，該系統(tǒng)可以檢測機(jī)房中任意高度的積水并且采用蜂鳴電路報警具有現(xiàn)場報警的功能。當(dāng)機(jī)房中有水浸情況發(fā)生時報警系統(tǒng)不僅可以現(xiàn)場報警提醒機(jī)房中的工作人員采取措施阻止漏水情況的發(fā)生，還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸將報警信號傳送給遠(yuǎn)方的報警中心。3.2總體方案設(shè)計水浸報警系統(tǒng)主要是由傳感器，arm9開發(fā)板底板和系統(tǒng)軟件所組成，其中arm9開發(fā)板底板包括：s3c2440主芯片、jtag電路、復(fù)位電路、蜂鳴器電路和串口電路組成。系統(tǒng)硬件組成框圖如圖1所示。 圖1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖此報警系統(tǒng)的設(shè)計以s3c2440芯片為核心，s3c2440的內(nèi)核基于arm920

18、t。水浸傳感器將水浸信號以數(shù)字信號的形式輸入到s3c2440芯片的i/o接口，當(dāng)在無水的情況下傳感器內(nèi)部電路斷路向芯片提供低電平信號“0”。此時系統(tǒng)不進(jìn)行現(xiàn)場報警不向報警中心傳送數(shù)據(jù)。當(dāng)在有漏水的時候傳感器內(nèi)部電路導(dǎo)通，傳感器向芯片提供一個開關(guān)信號。水浸報警信號傳送到芯片上時通過底板上的外接蜂鳴器進(jìn)行現(xiàn)場報警通知機(jī)房中的監(jiān)控人員進(jìn)行處理。當(dāng)芯片接受到報警信號的時候芯片中的時鐘電路開始記錄報警時間，設(shè)定報警的時間為10分鐘。在10分鐘內(nèi)如果人工關(guān)閉則報警終止，若在10分鐘后仍無人工關(guān)閉則通過軟件設(shè)定自動關(guān)閉。芯片在接受到報警信號的同時將報警信號通過串口電路傳送給遠(yuǎn)方的報警中心。系統(tǒng)流程圖如圖2所

19、示圖2 系統(tǒng)工作流程4.硬件組成4.1 s3c2440主芯片三星公司推出的16/32位微處理器s3c2440a,為手持設(shè)備和一般類型應(yīng)用提供了低價格、低功耗、高性能小型微控制器的解決方案。為了降低整體系統(tǒng)成本，s3c2440a采用了arm920t的內(nèi)核，0.13um的cmos標(biāo)準(zhǔn)宏單元和存儲器單元。其低功耗簡單，優(yōu)雅，且全靜態(tài)設(shè)計特別適合于對成本和功率敏感型的應(yīng)用。它采用了新的總線架構(gòu)advanced micro controller bus architecture(amba).s3c2440a的杰出的特點(diǎn)是其核心處理器(cpu)，是一個由advanced risc machines有限公司

20、設(shè)計的16/32位arm920t的risc處理器。arm920t實(shí)現(xiàn)了mmu，amba bus和harvard高速緩沖體系結(jié)構(gòu)構(gòu)。通過提供一套完整的通用系統(tǒng)外設(shè)，s3c2440a減少整體系統(tǒng)成本和無需配置額外的組件。s3c2440處理器的三大特點(diǎn)是：耗電少功能強(qiáng)、16位/32位雙指令集和合作伙伴眾多。1、體積小、低功耗、低成本、高性能2、支持thumb（16位）/arm（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件3、大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快4、大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成5、尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高4.2傳感器電路本課題中采用的水浸報警器是聯(lián)通公司內(nèi)部設(shè)計的sc3-wdt-p

21、型水浸報警器其結(jié)構(gòu)比較簡單實(shí)用性比較高。我們可以設(shè)置兩根銅線之間的距離為10mm也就可以測量10mm的積水。我們也可以將兩根銅線之間的距離設(shè)為我們想要測量的任何值。當(dāng)在無水的情況下是兩根銅線之間斷路，此時電路處于斷路狀態(tài)。當(dāng)機(jī)房發(fā)生漏水的時候，水位達(dá)到10mm時電路通路。在電路導(dǎo)通后產(chǎn)生開關(guān)信號，并將信號傳給繼電器。繼電器接常開端口，當(dāng)有水浸的時候通路開始向芯片提供開關(guān)信號即簡單的數(shù)字信號，如圖3。水浸傳感器的主要特性如下：傳感器采用全隔離,傳感器輸入電源、探測器引線、完全隔離,安全可靠其結(jié)構(gòu)可靠性高,適應(yīng)溫度高、灰塵大和煙霧濃的惡劣環(huán)境安裝簡便,使用安全,測量精度高 sc3-wdt-p水浸傳

22、感器的有關(guān)參數(shù)如下工作電源：+12v工作溫度濕度：070，30%rh100%rh圖3 傳感器4.3復(fù)位電路的介紹s3c2440芯片上的復(fù)位電路采用maxim公司生產(chǎn)的max811復(fù)位芯片，該芯片為四引腳微處理器電壓監(jiān)視器，具有精密電源監(jiān)控和低功耗特點(diǎn)，能監(jiān)視3v、3.3v和5v的電壓，max811工作電壓為1.0v5.0v，max811為低電平有效。該芯片除了復(fù)位電路以外還能在掉電前做預(yù)警使得arm保存數(shù)據(jù)。max811管腳描述：1端口reset 復(fù)位低電平有效。reset在vcc降到低于復(fù)位閾值電壓時有效，并在vcc上升到大于復(fù)位閾值電壓后的至少140ms內(nèi)仍保持低電平。2端口gnd接入地3

23、端口mr手動復(fù)位輸入端。當(dāng)mr在低電平時復(fù)位管腳有效。并且，復(fù)位管腳的狀態(tài)將保持到mr返回高電平后的140ms。該低電平有效的輸入包含一個內(nèi)部的20k的上拉電阻。mr在不使用時為懸空可由ttl或cmos邏輯驅(qū)動，也可短接到地通過一個開關(guān)。4端口vcc輸入的電源電壓。復(fù)位流程如圖4電路圖如圖5圖4復(fù)位流程圖圖5復(fù)位電路圖4.4報警蜂鳴電路的設(shè)計在本次水浸報警系統(tǒng)中采用峰鳴音報警器。峰鳴器報警接口電路是arm9芯片上自帶的蜂鳴報警器，報警器通過芯片的1根口線經(jīng)驅(qū)動器驅(qū)動蜂鳴音發(fā)聲。壓電式蜂鳴器約需10ma的驅(qū)動電流。在圖中tout0接晶體管基極輸入端。當(dāng)tout0有一個高電平“1”輸出時，晶體管導(dǎo)

24、通，這是+5v的電壓加在蜂鳴器的兩端而是蜂鳴器發(fā)出報警；當(dāng)tout0端有一個低電平“0”時輸出時，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。圖5就是一個簡單的使用三極管驅(qū)動的峰鳴音報警電路圖6蜂鳴電路4.5串口電路目前，在國際上最通用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)是由電子工業(yè)協(xié)會指定的rs232標(biāo)準(zhǔn)，rs232是一種很常用的串行數(shù)據(jù)傳送總線標(biāo)準(zhǔn)。早期它被應(yīng)用于計算機(jī)和終端之間的通信。隨著微型計算機(jī)的發(fā)展和微控制器的發(fā)展，不僅遠(yuǎn)距離通信，近距離通信也采用該方式。要完成最基本的串行通信功能，實(shí)際上只需要rxdtxd和gnd即可，但由于rs232標(biāo)準(zhǔn)所定義的高、低電平信號與s3c2440系統(tǒng)所定義的高、低電平信號完全不同，l

25、vttl的標(biāo)準(zhǔn)邏輯“1”對應(yīng)2-3.3v電平，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“0”對應(yīng)0-0.4電平，而rs232標(biāo)準(zhǔn)采用負(fù)邏輯方式，標(biāo)準(zhǔn)邏輯“1”對應(yīng)-515v電平，標(biāo)準(zhǔn)邏輯電路0對應(yīng)+5-+15v電平。顯然兩者之間要進(jìn)行通信必須經(jīng)過電平信號的轉(zhuǎn)換，目前常使用的電平轉(zhuǎn)換電路為max232。電路圖如圖7所示圖7串口電路4.6 jtag電路jtag(joint test actiongroup;聯(lián)合測試行動小組)是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議，主要用于芯片內(nèi)部軟件測試。現(xiàn)在多數(shù)的高級器件都支持jtag協(xié)議，如dsp、fpga器件等。jtag最初是用來對芯片進(jìn)行測試的，jtag的基本原理是在器件內(nèi)部定義一個tap芯片（test

26、 access port;測試訪問口）通過專用的jtag測試工具對進(jìn)行內(nèi)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測試。芯片處于調(diào)試狀態(tài)的時候，邊界掃描寄存器可以將芯片和外圍的輸入輸出隔離開來。通過這些邊界掃描寄存單元，可以實(shí)現(xiàn)對芯片輸入和輸出信號的觀察和控制。如果需要捕捉芯片某個拐角上的輸出，首先需要把該管腳上的輸出裝載到邊界掃描鏈的寄存器單元中去，然后通過td0輸出，這樣，我們可以從td0上得到相應(yīng)管腳上的輸出信號。當(dāng)進(jìn)行jtag測試時允許多個器件通過jtag接口串聯(lián)在一起，從而形成一個jtag鏈， 以實(shí)現(xiàn)對各個部分器件的分別測試。具有jtag口的芯片都有如下jtag引腳定義：tck測試時鐘輸入；tdi測試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)

27、通過tdi輸入jtag口；tdo測試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過tdo從jtag口輸出；tms測試模式選擇，tms用來設(shè)置jtag口處于某種特定的測試模式。可選引腳trst測試復(fù)位，輸入引腳，低電平有效。jtag內(nèi)部有一個狀態(tài)機(jī)，稱為tap控制器。tap控制器的狀態(tài)機(jī)通過tck和tms進(jìn)行狀態(tài)的改變，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和指令的輸入。電路圖如圖8所示圖 8jtag電路5.軟件組成5.1軟件處理模塊及主要流程圖9軟件主要流程圖系統(tǒng)軟件主要模塊包括記錄時間并關(guān)閉模塊和用串口發(fā)送數(shù)據(jù)模塊。軟件主要流程圖如圖9所示。軟件主要流程從檢測傳感器中繼電器輸入的開關(guān)量信號開始，當(dāng)有信號輸入的時候把蜂鳴器打開進(jìn)行報警并開始倒計時10

28、分鐘，當(dāng)?shù)褂嫊r到達(dá)10分鐘的時候定時器中斷停止計數(shù)。在中斷的同時報警器停止報警，通過串口向遠(yuǎn)方報警中心進(jìn)行報警。5.2記錄時間并中斷模塊流程記錄報警時間并中斷模塊首先要進(jìn)行端口初始化當(dāng)傳感器中的繼電器開始向芯片輸入開關(guān)信號時芯片檢測到信號后，開始進(jìn)行10分鐘計時。10分鐘后計時中斷并且記錄時間結(jié)束。流程圖如圖10所示圖10記錄時間并中斷模塊流程5.3串口發(fā)送數(shù)據(jù)模塊流程在串口發(fā)送數(shù)據(jù)流程中首先進(jìn)行串口初始化。其波特率為115200bps，依次對端口控制寄存器、行控制寄存器、fifo控制寄存器、modem控制及寄存器進(jìn)行初始化。檢查是否有數(shù)據(jù)輸入當(dāng)有信號輸入的時候通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)。圖11 串口傳

29、送數(shù)據(jù)流程圖結(jié)論此次設(shè)計為水浸報警系統(tǒng)提供了一種新的設(shè)計方法，所制作的報警系統(tǒng)除了芯片比較復(fù)雜一些,外部器件相對比較少。適宜用于嵌入式系統(tǒng)。技術(shù)上采用s3c2440芯片智能化控制，硬件部分簡單且穩(wěn)定,充分發(fā)揮了軟件功能；同時，由于s3c2440芯片的特性也可以讓其結(jié)合linux系統(tǒng)進(jìn)行嵌入式開發(fā)，使其以后的應(yīng)用前景更為廣闊。在本次課題設(shè)計中我們僅僅使用了s3c2440芯片很少一部分系統(tǒng)。在arm9開發(fā)板上有很多外接電路及接口如串行接口，蜂鳴器等。這大大節(jié)省我們要去重新設(shè)計電路的時間。系統(tǒng)的軟件源程序用c語言編成，c語言是相對比較簡單的語言比較容易上手，而且修改起來也比較方便。此次報警系統(tǒng)應(yīng)用的

30、水浸傳感器簡單、實(shí)用可以精確的測量機(jī)房的水浸情況。水浸報警系統(tǒng)作為機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的一部分與溫濕度、火警煙霧測量之間都有著密切的關(guān)系。在綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論和專業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過對水浸報警系統(tǒng)的設(shè)計，提高了實(shí)際的動手能力和運(yùn)用綜合理論知識的水平，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1王雪文.傳感器原理和應(yīng)用.北京航空航天大學(xué)出版社.20042徐英慧.arm9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計.北京航空航天大學(xué)出版社.20073賈東永.arm嵌入式系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐.電子工業(yè)出版社.20094王元慶.新型傳感原理及應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社. 20065侯識忠.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法程序集.北京：中國水利水電出版社.20056

31、鄭人杰.殷人坤，陶永雷.實(shí)用軟件工程及開發(fā). 北京：清華大學(xué)出版社.20077杜春雷.arm體系結(jié)構(gòu)與編程.北京:清華大學(xué)出版社.2003.17-148譚浩強(qiáng).c程序設(shè)計(第二版)，清華大學(xué)出版社.1999.129arm公司 arm architeture referencem annual . 200010philips公司 lpc248 user manual. 200411張一斌 余建坤. 單片機(jī)原理課程設(shè)計 中南大學(xué)出版社. 200912馬忠梅.at91 arm核微控制器結(jié)構(gòu)和開發(fā) 北京航空航天大學(xué)出版社.200313samsung .s3c2410x 32-bit risc sers

32、 manual revision .200514于明 范書瑞 .arm9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)教程 電子工業(yè)出版社. 200615李駒光arm應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)詳解.s3c4510b的系統(tǒng)設(shè)計 清華大學(xué)出版社.2003致謝半年的時間過去的很快，由于我的能力有限，所以這次我的畢業(yè)設(shè)計可能存在很多的不足之處，希望各位老師多多批評指教。在這里首先要感謝院、系領(lǐng)導(dǎo)給予的大力支持，特別要感謝我的指導(dǎo)老師陳國通老師給予的悉心指導(dǎo)和不厭其煩的熱情幫助，陳老師以其淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心，將對我以后的工作和學(xué)習(xí)中產(chǎn)生深深的影響，并將永遠(yuǎn)激勵我奮發(fā)向上。在此謹(jǐn)向?qū)煴硎咀钪孕牡母兄x、我在

33、本次設(shè)計中學(xué)到了很多東西，我認(rèn)為最大的收獲就是學(xué)會了自學(xué)能力，這對以后不斷提高自身能力有很大幫助。在這里我還有感謝答辯組的各位老師在炎熱的天氣下為我們所作的各種工作和對我們論文所作的批評指正。感謝輔導(dǎo)老師陳國通的熱情幫助和指導(dǎo)。特別是在制圖、工程設(shè)計方面給予了我們極大的指導(dǎo)和幫助。感謝我的同學(xué)積極的配合和其他同學(xué)的熱情幫助。另外，衷心感謝本文所引文獻(xiàn)的作者和編者們。附錄aregister definition#define gphcon (*(volatile unsigned long *)0x56000070)#define gphup (*(volatile unsigned long

34、*)0x56000078)#define ulcon0 (*(volatile unsigned long *)0x50000000)#define ucon0 (*(volatile unsigned long *)0x50000004)#define ufcon0 (*(volatile unsigned long *)0x50000008)#define umcon0 (*(volatile unsigned long *)0x5000000c)#define ubrdiv0 (*(volatile unsigned long *)0x50000028)#define utrstat0(

35、*(volatile unsigned long *)0x50000010)#define utxh0 (*(volatile unsigned long *)0x50000020)#define gpbcon (*(volatile unsigned long *)0x56000010)#define gpgcon (*(volatile unsigned long *)0x56000060)#define gpgdat (*(volatile unsigned long *)0x56000064)#define gpbdat (*(volatile unsigned long *)0x56

36、000014)#define tcfg0 (*(volatile unsigned long *)0x51000000)#define tcfg1 (*(volatile unsigned long *)0x51000004)#define tcon (*(volatile unsigned long *)0x51000008)#define tcntb0 (*(volatile unsigned long *)0x5100000c)#define intmsk (*(volatile unsigned long *)0x4a000008)#define intoffset (*(volatile unsigned long *)0x4a000014)#define srcpnd (*(volatile unsigned long *)0x4a000000)#define intpnd (*(volatile u