吳康

    本文主要介紹新微型因特網接口TINl(Tiny InterNet Interfaces)平臺組成特點及從農業調節灌溉系統到全方位的開發應用。

    微型因特網接口(Tiny InterNet Interfaces—TINl)平臺由一個基于徽控制器的芯片組及支持固件組成，全部由Dallas Semiconductor開發。在此平臺之上，配合相應的硬件及軟件開發工具，可以利用工業標準的Java編程語言，迅速開發并試制出具備IP網絡能力，面向真實世界的測量及控制系統(見圖1)。

圖1：用TINI平臺迅速開發并試，制出具備IP網絡能力，面向真實世界的測量控制系統框圖。

從TINI起步

    眾所周知，開發—個嵌入式應用的最快捷徑就是采用一個巳搭建好的并且經過驗證的設計作為系統的硬件部分。TINl驗證模塊(VM)正是為此目的而開發；同時，它也可作為DS80C400網絡微控制器的一個參考設計，在驗證模塊(VM)中，該微控制器構成了TINI芯片組的核心部分。Dallas Semiconducmr公司可以提供完整的TVM原理圖和元件列表，這樣，可以將它全部或部分地復制到你的特定項目中。多數情況下，目標系統只需要整套TINI芯片組中的一部分。利用TINI驗證模塊，軟件開發可基于一個經過驗證的設計進行，同時展開更為優化的硬件開發，這樣，從總體上縮短了產品面市的時間。

     TINIm400-144-02 TVM裝配于144引腳SO DIMM(小型封裝雙列直插式存儲模塊)，一種普遍用于筆記本電腦DRAM的外形結構，再配合TINIs400插座板，就組成-個綜合性的開發系統，它具有以下特性：

運行于29.5MHz的DS80C400處理器；

IMB電池備份的SRAM和IMB閃存ROM；

10／100base-T以太網接口；

    兩個1—Wire接口(一個被用于板上的內部應用，一個用于外部連接)；

    兩個RS-232串口，其中—個只有全部流控制線，以及—個CAN(控制局部網絡)和SPITM (串行外設接口)。

    除了T1NIm400模塊和TINIs400插座板，其它必要的硬件只有一個電源(8V至20V AC／DC)和連接插座板所需的電纜，例如用于以太網的5類線。用于串口的9針亞D型口。以及用于1-Wire(一線接口)的RJ11。

    關于TINI平臺特點與應用

    以農業調節灌溉系統為應用實例作一說明。

    一個遠程農業站需要監測溫度，降雨和濕度條件，并基干所測得的天氣狀況的調節灌溉系統。采用一臺個人電腦可以完成這個任務，但是它的正常運行時間可能無法滿足此類無人職守應用的要求。作為一個亞PC系統，TINI更廉價，更緊湊，消耗功率更低，井且更易于維護。此外，TINI還支持許多底層的通信接口，這些通常是PC所沒有的。

    通過TINI所提供的各種工業標準接口，各色各樣的傳感器和執行器可以被整合起來，搜集天氣數據和控制灌溉系統。如果某個設備的接口不直接被TINl支持，輔以適當的支持電路，利用用戶I/O庫可將設備映射到TINI的存儲器總線上。

    TINI操作系統支持多任務和多線程，因此，農業站軟件在與多個設備通信的同時，可在后臺處理數據，利用TINI平臺可通過無線或有線網絡，對設備實行監視和控制(見圖2)。

    一旦建立起傳感器／執行器和TINl之間的數據通道，采集到的數據便可由軟件分析和記錄。TINI運行Java代碼的能力使設汁者不必花費時間去熟悉DS80C400處理器的內部細節，而代碼中嚴格要求實時的部分如有必要可以定制。利用Java本地方法機制可將高度優化的匯編代碼包含到應用中。

    TINI運行環境包含一個完整的JavaVM(虛擬機)和APl(應用程序接口)，它們包括Java 1.1API(應用程序接口)的一個子集和TINI獨有的一些附加功能，例如用于專用通信協議的設備I／0例程。Java強健的聯網API和強化的安全性及存儲器管理使其成為TINI環境的理想選擇。TINI提供的Java支持允許應用軟件在許多現有的Java集成開發環境(1DE)下開發。應用軟件還可以在其它平臺例，如PC 上開發，完成后再傳送給TINI。

    如果TINI中不需要Java支持，可以將它移走而不會犧牲TINI所提供的全部功能。TINI操作系統的內核包含于DS80C400的ROM中，并且還包含了一個完整的IPv4／IPv6嵌入式網絡棧，以及采用TFTP(普通文件傳輸協定)的自動網絡引導能力。這種功能無需Java VM(虛擬機)即可使用。以這種方式運行的應用程序可直接用匯編編寫或者由c語言編譯。

TINI應用從區域到全球的拓寬

    如果我們的目標只是建立一個本地的閉環控制系統的話，到這