基于ARM和T-Kernel的货币识别系统

论文摘要

随着自助服务行业的发展,如何快速、有效而又低成本的对大量分散的货币识别系统进行监控和管理,以及如何提高新型货币识别系统开发质量和开发效率成为亟待解决的问题。本文首先分析了现有货币识别系统的发展现状以及存在的一些不足,根据现代金融货币识别设备的特点选择采用嵌入式处理器S3C4510B和T-Kernel操作系统,指出了T-Kernel作为系统内核所能提供的可靠支持方面的优势,并考虑到大量分散的货币识别接收器联网的要求,选择了合适的联网方案。在此基础上,重新设计了基于T-Kernel的货币识别系统。在系统设计阶段所做的工作有:对原有的已应用实现的货币识别系统的各硬件功能模块进行了移植和改进;完成了嵌入式实时操作系统T-Kernel引导程序BootLoader和中断处理程序的设计和实现;分析了目前业界较为流行的几种无线局域网各自的特点和应用情况,并最终选择了IEEE802.11b标准作为研究和设计的基础,设计了基于S3C4510B的无线MAC控制器硬件电路。文章最后根据模块化程序设计思想,设计了站点MAC层协议软件,详细介绍了每个协议模块的功能和实现方法,并提出了一种适应性强的竞争窗口（CW）处理机制,以满足较高的系统网络吞吐量和较好的公平性要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外货币识别系统研究现状及存在问题
• 1.3 问题解决的方向
• 1.3.1 嵌入式系统的引入
• 1.3.2 嵌入式操作系统的选择
• 1.3.3 无线局域网技术的引入
• 1.4 论文主要内容安排
• 1.5 本章小结
• 第二章 基于无线局域网的货币识别系统总体设计
• 2.1 T-Kernel出现背景
• 2.1.1 T-Kernel概述
• 2.1.2 T-Kernel的系统支持
• 2.2 货币识别系统接入Internet的方案设计
• 2.2.1 无线局域网发展概述
• 2.2.2 货币识别系统接入Internet方案的选择
• 2.2.3 无线局域网方案总体设计模型
• 第三章 货币识别系统硬件结构设计
• 3.1 设计目标
• 3.2 嵌入式微处理器的选择
• 3.2.1 各类嵌入式微处理器的比较
• 3.2.2 S3C4510B芯片的引入
• 3.3 货币识别系统硬件系统结构设计
• 3.4 各主要功能模块设计和移植
• 3.4.1 外扩存储单元设计
• 3.4.2 串口通信模块设计
• 3.4.3 网络接口设计
• 3.4.4 基带、射频电路设计
• 3.4.5 纸币检测电路的移植
• 3.5 本章小结
• 第四章 货币识别系统软件设计
• 4.1 T-Kernel开发环境及开发方法
• 4.1.1 硬件平台简介
• 4.1.2 基于T-Kernel的软件系统的结构
• 4.2 BootLoader与中断处理程序的实现
• 4.2.1 BootLoader的设计与实现
• 4.2.2 异常处理程序的定义与实现
• 4.3 H-Monitor交叉监控调试程序的设计与实现
• 4.3.1 H-Monitor的整体结构
• 4.3.2 Breakpoint命令与Go命令的设计与实现
• 4.4 T-Kernel实时操作系统层与硬件驱动层
• 4.5 各主要功能模块的设计与实现
• 4.5.1 主控制程序的移植
• 4.5.2 货币识别特征库移植
• 4.5.3 识别算法模块库的移植
• 4.6 本章小结
• 第五章 MAC层协议的分析与设计
• 5.1 MAC子层协议的设计思想与实现
• 5.1.1 站点MAC层功能协议块划分
• 5.1.2 MAC层功能协议块设计
• 5.2 退避算法的研究与设计
• 5.2.1 退避机制的工作原理及存在问题
• 5.2.2 改进的算法描述
• 5.2.3 仿真性能分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 存在问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要研究成果