【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,普適計(jì)算的概念已逐漸被人們接納。如果說(shuō)普適計(jì)算指出了計(jì)算機(jī)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)方向,那么可穿戴計(jì)算就是這個(gè)方向上的一條大道。普適計(jì)算旨在使計(jì)算機(jī)融入人的生活空間,形成一個(gè)“無(wú)時(shí)不在、無(wú)處不在而又不可見(jiàn)”的計(jì)算環(huán)境,而可穿戴計(jì)算正是實(shí)現(xiàn)“無(wú)時(shí)不在、無(wú)處不在而又不可見(jiàn)”的計(jì)算環(huán)境的一種行之有效的方法。 可穿戴計(jì)算是一種全新的計(jì)算技術(shù),與傳統(tǒng)的計(jì)算技術(shù)存在著很大的差別。它打破了傳統(tǒng)的人機(jī)交互模式,使人和計(jì)算機(jī)更加緊密地結(jié)合在一起,提高了人的整體感知和計(jì)算能力。它提供了一種無(wú)處不在的計(jì)算和交互方式。可穿戴計(jì)算涉及到眾多的學(xué)科領(lǐng)域,是一項(xiàng)非常復(fù)雜的計(jì)算技術(shù)。可穿戴計(jì)算機(jī)是該技術(shù)的代表,具有重要的研究?jī)r(jià)值。可穿戴計(jì)算機(jī)是一種可穿戴在人體上的個(gè)人移動(dòng)計(jì)算機(jī),它的攜帶和使用更加自然,特別適合室外和機(jī)動(dòng)場(chǎng)合下應(yīng)用,是國(guó)際計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)界的新興領(lǐng)域。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)可穿戴計(jì)算機(jī)研究和開(kāi)發(fā)基本上還屬于早期階段,特別是對(duì)通用可穿戴計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)等方面的研究幾乎是空白。而隨著可穿戴計(jì)算機(jī)不斷被人們所認(rèn)識(shí),社會(huì)的各行各業(yè)對(duì)可穿戴計(jì)算機(jī)的需求量越來(lái)越大,可穿戴計(jì)算機(jī)的明天有著像PC機(jī)的今天一樣的發(fā)展趨勢(shì)。基于可穿戴計(jì)算技術(shù)的這一發(fā)展前景,論文針對(duì)通用可穿戴計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法展開(kāi)研究,完成了以下五方面的工作,為進(jìn)一步研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 一、較為全面地概述了可穿戴計(jì)算技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展及意義,分析比較多個(gè)專用可穿戴計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu),對(duì)照通用微型計(jì)算機(jī)與可穿戴計(jì)算機(jī)的軟硬件體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出一種實(shí)現(xiàn)可穿戴計(jì)算機(jī)通用的方法——可穿戴計(jì)算平臺(tái)。并根據(jù)可穿戴計(jì)算平臺(tái)所期望達(dá)到的目標(biāo),構(gòu)建了可穿戴計(jì)算平臺(tái)的集合模型。該模型的特點(diǎn)是通過(guò)模塊的可選性實(shí)現(xiàn)用戶功能的可重構(gòu)性,從而達(dá)到可穿戴計(jì)算平臺(tái)可以用于不同用戶要求的多種場(chǎng)合之中,以達(dá)到通用。 二、對(duì)可穿戴計(jì)算平臺(tái)的集合模型進(jìn)行合理的限定,尋求出該模型的可實(shí)現(xiàn)性與可實(shí)現(xiàn)的通用程度之間的一個(gè)折衷點(diǎn)。并基于該折衷點(diǎn)實(shí)例化該模型,設(shè)計(jì)出在一定程度上達(dá)到通用的可穿戴計(jì)算平臺(tái)。 三、根據(jù)可穿戴計(jì)算平臺(tái)的設(shè)計(jì)結(jié)果,對(duì)可穿戴計(jì)算平臺(tái)設(shè)計(jì)提出的連接模塊進(jìn)行實(shí)例化開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)。開(kāi)發(fā)完成了可穿戴計(jì)算平臺(tái)串口一擴(kuò)四的串口連接模塊。通過(guò)軟硬件的整體測(cè)試,該模塊工作穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期功能。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TP302
【圖文】：

一章的第二節(jié)中介紹了可穿戴計(jì)算機(jī)要穿在人體積要小。采用什么樣的載體來(lái)具體實(shí)現(xiàn)可穿。對(duì)比可穿戴計(jì)算機(jī)所要求的特征和嵌入式大的相似性。從第一章第三節(jié)的介紹中可以看術(shù)相對(duì)成熟，采用嵌入式系統(tǒng)作為可穿戴計(jì)算術(shù)從人們真正入手研究到現(xiàn)在也走過(guò)了將近二難發(fā)現(xiàn)可穿戴計(jì)算技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，大部分專用性較強(qiáng)的。隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的通用的可穿戴計(jì)算機(jī)成為了進(jìn)一步的需求�？煞N分布式可重構(gòu)的具有通用性的可穿戴計(jì)算機(jī)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)泛型軟硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，軟硬件的層次結(jié)構(gòu)如圖2一1所示:

第三章一個(gè)連接模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)雖然在主模塊中設(shè)計(jì)了三個(gè)UART串行通信接口，但是其中UARTO往往開(kāi)發(fā)和調(diào)試時(shí)使用，UARTI和UARTZ又是復(fù)用了同一個(gè)口，而在一個(gè)可穿算機(jī)中，通常會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)以上的外部設(shè)備，如果這些設(shè)備都用串口與主模塊的話，主模塊中自帶的串口就不夠使用了。對(duì)于其它種類的接口也存在著這題，這就要求設(shè)計(jì)出一個(gè)中間的連接模塊來(lái)解決接口數(shù)量缺乏的問(wèn)題。本章計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)串口一擴(kuò)四的連接模塊。串口連接模塊的設(shè)計(jì)對(duì)于可穿戴計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，接口主要是用來(lái)采集數(shù)據(jù)和輸出顯示的，一般都度要求不是很高。因此，采用串口一擴(kuò)四是合適的，可以采用四個(gè)串口設(shè)備一個(gè)串口的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)就變成了，在硬件上要有一個(gè)同時(shí)具備五口的器件，且同時(shí)要支持軟件控制;在軟件上，要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其中四個(gè)串口別的且是互不沖突的響應(yīng)或查詢。這里的無(wú)區(qū)別指任何一個(gè)串口設(shè)備連接在個(gè)串口上都可以;不沖突指同時(shí)連接多個(gè)串口設(shè)備也可以正常的工作。

電路如下圖所示，M鴻X232的第10腳和單片機(jī)的n腳連接，第9腳和單片機(jī)的10腳連接，第15腳和單片機(jī)的20腳連接。串口通訊的硬件電路如圖3一1所示。在連接模塊中可以采用此串口與主模塊進(jìn)行通信，即把此串口作為向上級(jí)聯(lián)的端口。采用單片機(jī)的Pl口進(jìn)行串口模擬，P1口中8根線分成四組，每組可模擬一個(gè)串口就可以實(shí)現(xiàn)連接模塊所需的功能。如圖3一2所示:串口1串口2串口3串口4級(jí)連串口勺勺勺卜卜JJJDDDDD’’于于··DDD圖3一串口一擴(kuò)四結(jié)構(gòu)圖3.2串口連接模塊的實(shí)現(xiàn)51系列單片機(jī)有多種，受到可穿戴計(jì)算機(jī)的體積要求，采用其中的C8051F系列的芯片是最合適的，它的體積只有指甲蓋的四分之一那么大。但是，由于它是貼片元件，不利于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)焊接，所以采用與其完全兼容的89C51芯片來(lái)代替它進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。.3.21到O口模擬串口通信以Pl.2和Pl.3發(fā)送和接收為例，采用89C51單片機(jī)的Pl.2和Pl.3模擬一組串行通信的發(fā)送和接收。其接口程序主要由SEND發(fā)送子程序和RECEIVE接收子程序組成。通信速率2400bit/s

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 高一榕;向琳;楊孝宗;;基于SOPC的可穿戴機(jī)多處理器設(shè)計(jì)[J];哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 顧煊;基于RFID的定位跟蹤管理技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)[D];上海交通大學(xué);2008年

2 高一榕;基于SOPC的可穿戴機(jī)多處理器設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2749794