基于嵌入式技术一卡通系统的研究

　　1 引言

　　随着社会的不断进步和发展，各学校原有的消费和管理模式已不能适应新的发展要求，基于目前现状“校园一卡通系统”应运而生。所谓“一卡通”即在学校内，凡有现金、票址或需要识别身份的场合均采用卡来完成。此种管理模式代替_r传统的消费管理模式，为学校管理提供r高效、方便与安全的管理模式。

　　2 嵌入式系统简介

　　随着计算机技术的发展，嵌入式系统已经成为计算机领域的一个重要的组成部分，以ARM体系机构设计的嵌人式系统具有高性能、低功耗和低成本的特点，使其广泛应用于嵌入式系统设计领域。随着ARM技术的逐渐成熟和不断发展，ARM处理器的性能得到了不断的提高，有些性能已经达到或接近了低档PC机的水平;同时，各种操作系统也增加了对ARM内核的支持。这就使得利用ARM来代替PC来完成某些工作成为ur可能，既町以减少设备的占地面积也可以降低设备及开发成本。正因为有了这些性能优势，基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额，ARM技术JF在逐步渗入到生活的各个方面。

　　3 嵌入式技术的应用领域

　　到目前为为止，以ARM微处理器技术为代表的嵌入式技术的应用已经深入到各个领域。

　　(1)工业控制领域：作为32位的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器的市场大部分份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展。

　　(2)无线通信领域：目前已有85%以上的无线通信设备采用了ARM技术，ARM以其高性能和低成本的特点，在该领域的地位日益巩固。

　　(3)网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSI芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM任语音肢视频处理上进行优化，并获得广泛支持，也对1)SP的应用领域提出了挑战。

　　(4)消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏}几中得到厂一泛的应用。

　　4 ARM微处理器的特点

　　采用R工SC架构的ARM微处理器一般具有以 的特点：

　　(1)体积小、低功耗、低成本、高性能。

　　(2)支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好地兼容8位/16位器件。

　　(3)精简的指令集，指令执行速度更快。

　　(4)寻址方式灵活简单，执行效率高。

　　(5)具有嵌入式的工CE RT逻辑，程序调试开发方便。

　　5系统应用特点

　　一卡通系统的网络结构特点特别适用于构建大型Ic卡消费系统，尤其适用于多消费场所(如多个食堂)的综合管理。由于具备多种不同模式的消费POS机，可满足不同消费场所的管理需求。可用于构建食堂、宿舍门禁、图书馆等内部结算体系，实现购物、餐饮、娱乐消费的刷卡结算，实现货币电子化。实现校园一卡通系统。

　　6 与现有主流系统的技术对比

　　(1)系统可靠性和稳定性对比设备采用国际上广泛应用的ARM微处理器技术，并且有众多国际大型半导体厂家的技术支持，以及众多稳定、可靠的第三方软件支持，都使系统的开发、调试和生产有了极大的保障，使开发的系统一开始就有较高的稳定和可靠性。

　　(2)系统处理能力对比系统采用32位的ARM微处理器技术，系统处理能力8位的单片机系统100倍以上，同时提供丰富的存储器接口，有SRAM，SDRAM，FLASH，NAND FL ASH等等，最大可实现系统2GB的存储器容量，所以卡存储量和数据存储能力都十分巨大，而且，系统响应时间也十分快速。

　　(3)通信速度和实时性对比系统设备提供标准以太网接口，通信速率高达lOOM，系统任何一点可以实时享受全系统所有资源，其实时性远高于其他组网方式，数据传输、交换、共享以及远程访问都极为容易、方便，在远程的管理中心可实时地完成发卡、授权、退卡和挂失等操作。

　　(4)组网方式对比系统中每个消费点都具有独立的IP地址，可以直接与现有的快速以太网组网，工期短，组网容易。局部总线系统(~tlRS-485系统)一般需要重新布线，需要有一条总线网络，并且是区域性的，要求总线的布线距离一般在600～l000m以内。不联网型系统不存在组网。

　　(5)系统扩展性对比通过以太网组网技术，中央控制器可在本地或远离系统，通过局域网、广域网进行连接，实现远程控制。并能同时实现多站点分权限控制。管理中心位置可以随时变更，很容易实现网络控制或异地控制。系统采用了成熟的TCP/IP通信协议，所以增加消费点时，只是简单地增加设备和给设备分配独立的lP地址。

　　7 结语

　　通过介绍ARM技术的优势和应用特点，并通过与目前主流一卡通消费系统的技术对比，基于ARM技术的一卡通消费系统凭着它强大、可靠的ARM微处理器内核，和同样强大、稳定、多样的网络按FI，从技术E远远地抛离了市场上的同类产品;而且，在众多国际半导体f一家的共同努力下，ARM微处理器的应用得到了广泛的认同，并且在产品的价格上也降低到与8位/16位微处理器相当的水平，也使基于ARM技术的一卡通消费系统成本大大降低，从而更容易进入市场被消费者接受，更具竞争力。