基于并行打印接口数据采集和数据回写系统研制

摘要

我国是一个幅员辽阔，人口众多，资源分布极不均匀的国家，因此交通运输对经济的发展有着至关重要的作用。而铁路运输具有运量大、速度快、安全、节能、环保等优点，在我国的运输行业中扮演着越来越重要的角色。目前我国经济正处于发展阶段，对运输业的运量和速度提出了很高的要求，加之公路、航空、水运等的发展，在运输业内部上演了越来越激烈的竞争。在这种情况下，就要求铁路网上承担集中办理大量货物列车到达、解体、编组出发、直通和其它列车作业的编组站具有高效率的运转能力。然而，我国编组站内的调车作业计划仍然由人工编制，受指挥人员业务技能水平的影响，编制质量差别较大，不能保证在现有硬件设施下最大效率的工作。 为了提高铁路货运编组效率，需要对当前现车信息进行分析，通过对实时现车信息按照一定算法生成最优调车作业计划，并且，根据该算法编制的软件已在贵阳货运站通过现场测试，取得突破性进展。但是，由于诸多原因，通过直接访问数据库的方式获取现车信息比较困难，因此现在获取现车信息和回写最优调车作业计划均由人工完成。由于人工输入数据的准确性欠佳，一旦数据错误将会直接导致生产上的安全问题，不可预见的因素太多，不利于实际推广。所以，怎样获取数据库中的现车信息和回写最优调车作业计划，成为当前迫在眉睫的问题。本课题在此背景下成立，采用加入硬件设备的方式，成功解决了不通过数据库接口，直接获取’rMIS系统中的现车数据和反馈调车作业计划数据的问题。 论文通过详细分析，并在铁路货运部门实地考察，在保证生产现场原有系统安全正常工作的前提下，最终确定以下方案：让TMIS数据库通过计算机并行接口输出当前现车信息到打印机，在此过程中采用打印并行口旁路数据采集的方式，将现车信息截获，并且不影响系统打印功能；用单片机通过PS/2总线通讯协议，模拟人工键盘输入所生成的“最优调车作业计划”(包括英文字母、汉字、符号以及键盘控制命令)；通过串行总线完成数据接收和控制命令接收，并用IAP技术完成程序的维护升级。本课题中硬件核心采用SST89E564，芯片内置串行口，拥有外部中断、定时中断等丰富的硬件资源，特别是IAP技术的应用，使得整体硬件的开发、升级和维护都有了长足进步。 通过本文对基于并行打印接口数据采集和数据回写系统的研制，积累了大量关于计算机接口的综合应用编程、单片机外围电路设计的经验，以及对IAP技术的掌握。为以后这方面的开发打下坚实基础。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1研究背景与意义

1.1.1背景

1.1.2研究意义

1.2对于与该类封闭系统进行数据交流的研究现状

1.3基于并行打印接口数据采集和数据回写系统工作原理

1.3.1并行打印接口旁路数据采集

1.3.2标准PS/2总线协议回传数据

1.3.3串行通讯总线

1.4本论文的主要内容

第2章数据采集和回写系统整体方案分析

2.1并行口数据的获取

2.1.1打印机并行接口标准

2.1.2打印机工作时序分析

2.1.3如何安全获取数据

2.2数据回写方案分析

2.2.1标准PS/2协议

2.2.2 PS/2键盘发送编码分析

2.2.3如何接入模拟键盘

2.3通讯总线

2.4小结

第3章硬件设计与开发

3.1系统核心SST89E564RD简介

3.2数据采集部分硬件设计

3.2.1存储器的选择

3.2.2光电隔离及缓冲电路

3.3数据回写部分硬件设计

3.4通信总线和电源

3.5整体系统硬件分析

第4章软件设计

4.1数据采集部分程序开发

4.2数据回写部分程序开发

4.3通信接口

4.3.1用户区程序分析

4.3.2 IAP区程序分析

第5章整体系统的实验及现场测试

5.1系统试验

5.1.1准备试验设备

5.1.2试验内容及结果

5.2试验结论

结 论

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研课题