专利名称：一种无线数据传输处理器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可随身携带或任意安放的，无线数据传输处理器。
背景技术：
目前在信息处理领域与数据采集领域的现状是对于信息的采集和处理，主要通过台式电脑，工作站，服务器等来完成。由于这些电脑体积庞大，无法实现对信息的移动处理，使得对很多需要在无电脑现场采集或处理的数据束手无策。虽然原来已有很多的单片机处理芯片，但是由于受到体积小的限制，其处理速度和能力无法和真正的台式电脑相提并论，无法满足很多场合的处理需要。所以只能应用在一些简单的数据采集和简单控制的工业场合。而对于当前越来越多的各种海量数据和多媒体信息无法处理。数据通讯领域中，大部分应用还是采用传统的有线解决方案，线缆铺设的成本不说，日常更换维护非常麻烦，随着结点数的增多，复杂程度直线上升。而以前的无线解决方案当中，需要架设价格昂贵的中继站，这使得无线方案的应用大为受限，而且速度也十分缓慢。第一代的无线数据连接主要是SMS或电路交换数据。如今大多数的WAP应用都是通过电路交换接入WAP服务器。这实际需要占用大量的带宽，数据速度十分低，只能达到4.8kbps、9.6kbps或14.4kbps。这对终端用户和无线服务供应商来说都没有太多益处。被称作GPRS(通用无线分组业务)的下一代数据服务，将无线数据服务定位在超过100kbps的数据高速路上。在蜂窝移动电话上实现GPRS功能增强了手机的无线互联网接入能力。它将互联网与无线通信连结起来，把电子商务模式扩展到移动通信领域。移动设备是连接无线互联网和终端用户的主要连接设备。移动设备的性能将直接影响到无线互联网商务模式的成功与否。原有的单片机系统由于受到处理速度的限制，只能以串口等简单连接方式进行通讯，并且通讯的对象仅限于其他专用的控制设备，采集设备等等，所以至今只能应用在控制终端，采集终端等地方，仅能替代一些数字电路完成简单的逻辑功能。如果要对信息进行即时处理，及时反馈，或者对海量数据进行处理，统计，决策，对其他用户进行传送等等，是无法办到的。而要与INTERNET进行连接更是不可能的。
发明内容
本实用新型的目的是设计出一种可随身携带或任意安放的，实现从数据源头到数据即时压缩、处理及无线传输的全自动化智能处理，从而实现点对点，点对多点或与互联网任意主机或终端对各种的数据进行交互的无线数据传输处理器。
本实用新型所述一种无线数据传输处理器，它包括数据采集接口，数据链路接口，数据处理，设备动作控制四个部分，数据采集接口包括一块采集芯片，一块模数转换芯片，它们与处理器输入端相连接，数据链路接口包括一块数据链路模块，它们与处理器输出端相连接，数据处理部分包括一块数据处理器，随机数据存储器，程序存储器、键盘、显示屏、存储器扩充接口，人机设备扩充接口，它们分别与处理器端口相连接，整个系统采用总线连接方式被集成在一块集成线路板上。并且可由电池供电，可以随身携带或任意安放。具体介绍如下数据采集接口部分采用了一块模数转换芯片和一块采集芯片，模数转换芯片可以与众多的数据源进行连接，如传统的物理量的测量，像温度湿度，流速压力等。其主要作用是将各种外接的传感器输出的模拟信号转换成为处理器所能识别的数字信号。采集芯片，主要负责的就是将摄像头和拾音器产生的音频视频信号转换成数字信号，然后交给处理器。对于数字摄像头，可以直接连到系统的USB接口上，这样视频信号可以通过USB接口后直接交由处理器进行处理。对于裸片的CCD或CMOS感光元件的总线数字接口的摄像头，这种摄像头需要和系统安装在同一块主板上。很多数据源设备，不少是数字接口的型号。例如数字型的水文标尺，数字型的温度计等等，这些设备因为本身就是数字接口，所以可以直接连接到系统提供的接口上，包括总线接口，串行端口，红外端口，USB端口等。少数格式不兼容的模式也可以通过处理器进行模式转换。对于未来出现的数字接口设备，都可以直接和系统相连，通过编写一些接口程序，就可以直接应用到系统当中。模数采集芯片直接输入电压变量，电阻量与电流量可以通过简单的电路转换成为电压量。与处理器的连接同样采用了总线的连接方式。系统能够外接动作设备，使得系统不仅仅是一个采集装置，同时还可以完成复杂的控制功能。通过用处理器的端口引脚，可以直接控制步进电机，可控硅等设备。或连接一个8路或更多的达林顿管，从而实现对设备的控制。若连接数模转换芯片，则可以对需要连续变化信号控制的复杂设备进行控制。对于数字设备，如果整合度比较高的芯片级的数字接口设备，可以在系统线路板上预留空间，采用紧耦合的总线连接方式，进行一体化集成。对于其他一些标准接口类型的设备，可以直接连接到系统提供的标准端口上。视频采集芯片直接输入复合视频信号与音频信号，而与核心部分的处理器的连接方法是总线连接方式，总线宽度根据系统采用的CPU的位宽不同而有所不同，包含了数据总线以及控制信号等。数字链路接口部分采用GPRS或CDMA1X系统现有的蜂窝移动通讯网数据链路模块，安放在系统主板上，来进行数据传输，由于GPRS与CDMA1X系统采用现有的手机网络，所以，在偏远的地方可能没有手机信号覆盖，而这些地区仍然会有很多外野作业需要数据传输的支持。这种情况下，系统可搭配卫星通讯模块，采用卫星作为数据链路，这样在全球范围内，本系统都是可以进行无线数据传输。GPRS、CDMA1X和卫星等不同的硬件链路模块为统一的软件接口，这样使得核心部分的处理器可以一样的对待数据链路模块。就算是换上普通的点对点或中继站类型的无线数据通讯模块，以及有线的解决方案，系统同样可以进行数据传输。系统核心部分包括了一颗嵌入式的单芯片处理器以及存储器和交互设备，存储器包含了存储核心软件的程序存储器(CODE ROM)和随机数据存储器(RAM)。容量视要处理的数据量而定。为了满足其他应用对内存的需求，在系统中预留有扩展的存储器接口。交互部分，包括输出和输入部分。系统的输出部分采用了一块LCD液晶屏，声音方面采用了通过一个IIS接口芯片连接一个小型内置扬声器。可以播放各种音效，同时也可以配合系统自带的麦克风实现标准的GSM手机语音通话功能。输入部分采用了手机标准的数字键盘，在系统板上设有标准的PS/2键盘接口。为了满足用户对其他输入输出设备的连接需要，本系统预留了多种标准人机设备扩充接口。其中包括串行端口，USB端口，红外线端口。
本无线数据传输处理器结构简单，小巧，成本低廉，能够对各种实时采集或输入的信息进行复杂的运算和处理，提取有价值的信息进行存储或传输，其信息处理与通讯功能与台式机相当，可随身携带或任意安放的，与GPRS或CDMA1X通信方式结合在一起，实现了从数据源头到数据即时压缩、处理及无线传输的全自动化智能处理，从而实现了点对点，点对多点或与互联网任意主机或终端对各种的数据进行交互。本设备应用广泛，所有需要即时处理和无线数据通讯的场合均可使用，如交通管理系统、医疗自动监护系统、水利、移动定位、移动POS、监控、移动商务、物流等。
如图所示无线数据传输设备核心部分是由一颗嵌入式单芯片处理器(1)ARM(对于高端的，要求处理性能高的采用32位的单芯片处理器)，或摩托罗拉(motorola)8位单芯片处理器(对于低端的，要求处理性能地的)，存储核心软件的程序存储器(CODE ROM)(3)，采用FLASH闪存作为媒介，如SST的39VF040，容量视系统完成功能的复杂程度而定，从128Kb到32Mb以上等，是可以裁减的，随机数据存储器(RAM)(4)，WINBOND的W24258，容量从16Kb到64Mb以上不等，视应用做要处理的数据量而定。在系统中预留扩展存储器接口(2)，可以采用SmartCard，CF Card或MMC Card等标准的存储卡进行扩充，或者进行数据交换，对于那些不光有数据传输，同时还有大量数据存储的应用，还提供了在系统主板上集成大容量FLASHROM存储器的解决方案，容量可以达到128Mb或者更大，交互部分，包括输出和输入部分，系统的输出部分采用了一块LCD液晶屏(11)，对于便挟的手持终端，采用了96*64的小型单色液晶屏，并且带有背光显示。对于显示信息比较多的应用，或者是需要进行视频显示的应用，可以采用320*240或更大的彩色液晶屏幕，声音方面采用了通过一个IIS接口芯片(CS4334或同类芯片)，连接一个小型内置扬声器，同时配合系统自带麦克风，输入部分采用了手机标准的数字键盘(10)，在系统板上附带了标准的PS/2键盘接口，人机设备扩充接口(9)，系统预留了多种标准接口。其中包括串行端口，是由一块MAX232来负责完成将处理器的信号转换成标准RS-232格式的信号，与其他串口设备进行通讯；USB端口，由一块USBN9603来完成所有USB协议栈的处理，红外线端口，由一个红外线接收发射模块组成，直接由CPU控制信号的发射和接收，从而和其他众多的红外线接口设备进行通讯。数据源接口部分采用一块模数转换心片(8)ADC0809，ADC752，一块采集心片BT848，数字链路接口部分采用GPRS无线分组通讯协议的MC35(也有其他型号的替代产品)和手机SIM(7)卡组成的数字链路模块(5)，或摩托罗拉(motorola)的卫星通讯模块，安放在系统主板上。根据用户的需求编程，将编好的程序输入程序存储器。将设备安装在所需采集的数据源设备上，即可通过GPRS或卫星完成数据收集。同时在处理器端口引脚上连接一个8路或更多的达林顿管，再与设备相连，完成对所需控制的设备的控制。
权利要求1.一种无线数据传输处理器，其特征在于它是由数据采集接口，数据处理，数据链路接口，设备动作控制四部分构成，数据采集接口包括一块采集芯片，一块模数转换芯片，它们与处理器输入端相连接，数据链路接口包括一块数据链路模块，它们与处理器输出端相连接，数据处理部分包括一块数据处理器，随机数据存储器，程序存储器、键盘、显示屏、存储器扩充接口，人机设备扩充接口，它们分别与处理器端口相连接，整个系统采用总线连接方式被集成在一块集成线路板上。
2.根据权利要求1所述的一种无线数据传输处理器，其特征在于数据链路模块是由MC35和SIM卡构成。
3.根据权利要求1所述的一种无线数据传输设备，其特征在于处理器为ARM芯片或51系列或摩托罗拉(motorola)8位单芯片处理器。
4.根据权利要求1所述的一种无线数据传输处理器，其特征在于模数转换芯片是ADC0809或ADC752，采集芯片是BT848。
5.根据权利要求1所述的一种无线数据传输处理器，其特征在于程序存储器为CODEROM，采用FLASH闪存作为媒介，容量为128Kb-32Mb。
6.根据权利要求1所述的一种无线数据传输处理器，其特征在于随机存储器是W24258，容量16Kb-64Mb。
7.根据权利要求1所述的一种无线数据传输处理器，其特征在于存储扩充接口为Smald CF Cald或MMC Cald存储卡。
8.根据权利要求1所述的一种无线数据传输处理器，其特征在于设备动作控制采用处理器端口引脚与一个8路或更多的达林顿管与需要控制的设备相连。
专利摘要本实用新型涉及一种可随身携带或任意安放的，无线数据传输处理器，它是由采集接口，数据链路接口，数据处理部分集成在一块集成线路板上构成的，通过GPRS、或CDMA1X或卫星来实现从数据源头到数据即时压缩、处理及无线传输的全自动化智能处理，从而实现了点对点，点对多点或与互联网任意主机或终端对各种的数据进行交互。本方法应用在所有需要即时处理和无线数据通讯的场合，如医疗、交通、水利、移动定位、监控、移动POS、移动商物、物流等领域。
文档编号H04L1/00GK2599866SQ0323685
公开日2004年1月14日 申请日期2003年1月28日 优先权日2003年1月28日
发明者高超 申请人:北京通联万达科技有限公司