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網(wǎng)絡化儀器是電工電子、計算機硬件軟件以及網(wǎng)絡、通信等多方面技術的有機組合體,結構比較復雜,多采用體系結構來表示其總體框架和系統(tǒng)特點。網(wǎng)絡化儀器的體系結構,包括基本網(wǎng)絡系統(tǒng)硬件、應用軟件和各種協(xié)議。圖1是網(wǎng)絡化儀器體系結構的一個簡單模型,該模型將網(wǎng)絡化儀器劃分成若干邏輯層,可更本質的反映網(wǎng)絡化儀器具有的信息采集、存儲、傳輸和分析處理的原理特征
首先是硬件層,主要指遠端傳感器信號采集單元,包括微處理器系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、硬件協(xié)議轉換和數(shù)據(jù)流傳輸控制系統(tǒng)。硬件層功能的實現(xiàn)得益于嵌入式系統(tǒng)的技術進步和近年來大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展,硬件協(xié)議轉換和數(shù)據(jù)流傳輸控制依靠FPGA/CPLD實現(xiàn)。
另一個邏輯層是嵌入式操作系統(tǒng)內核,該層的主要功能是提供一個控制信號采集和數(shù)據(jù)流傳輸?shù)钠脚_。該平臺的前端模塊單元的主要資源有處理器、存儲器、信號采集單元和信息;主要功能是合理分配、控制處理器,控制信號的采集單元以使其正常工作,并保證數(shù)據(jù)流的有效傳輸。該邏輯層主要由鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層和接口等組成。根據(jù)應用的不同,本層的具體實現(xiàn)方式可能不同,且可在一定程序上簡化。