论文部分内容阅读
【摘要】本文主要探讨了终端通讯数据的采集与分析在收费管理系统中的应用，探讨了终端通讯数据在数据的采集、处理以及分析等方面的优点，探讨了终端通讯数据对于优化收费管理系统的意义。
【关键词】收费管理系统；终端通讯技术；采集数据
随着科技的不断发展，通讯网络技术和信息技术也得到了提高，终端通讯数据的采集与分析技术能在不同的通信场合实现信息的接收，且具有功耗低、成本低、方便快捷等特点。要实现收费管理系统在手机和分析终端通讯数据是更为精准和便利，很有必要确定串行通讯格式与协议的转换和统一。由于本次研究所应用的是国外的收费管理系统，系统内核不可避免地存在着内核的不确定性和不透明性，因此无法运用系统的内核分析数据并得到结果[1]。为此，可以巧妙运用MCS-51单片机中的开发器对串行通讯的数据进行截获，并在反复的试验下，通过详细的分析与细致的检验，找到系统的内在运行规律和系统所反映的通讯数据的具体格式，进而分析数据所代表的具体意义。
1、确定串行口数据的发送方式
串行接口指的是数据一位一位地顺序地传送出去，其特点是通信线路较为简单，只需一对传输线就能够实现双向通信，这样就使得传送成本得以大幅度地降低，因此串行接口适用于近距离的通信，但其传送速度比较慢。一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点属于数据位的传送，传送方式是按顺序进行，至少只需一根传输线就可以完成传送工作，传送的成本相对较低但传送速度较慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。
分析该收费管理系统的串行口数据的发送方式，可以从了解系统的工控机和键盘开始。深入观察发现，系统的磁卡机与工控机之间是运用RS-232C为串行通讯接口的，且该接口为异步串行通讯接口。一般情况下，串行口所采用的数据发送方式一共有四种，分别是方式0、方式1、方式2以及方式3。以传统的处理方式，将发送方式的具体模式输入示波器进行检测，可以得到该系统的通讯模式的具体波形。经过详尽的分析比对，可以精准地确定烯烃的数据发送方式[2]。在系统运行正常的情况下，磁卡机周期性地发出了如下图1所示的发送信号波形。
为进一步展开分析和研究工作，需对串行接口的四种工作方式中所具体表现出来的通讯形式与该系统的波形信号进行比对，以得出系统的串行通讯的工作方式，经过对比分析发现其串行口的工作方式为模式一。
串行口工作的方式1是在设定的SM0、SM1为01的情况下出现的，它的数据传输率是可变的8位异步通信方式，即：由TXD发送，RXD接收，一帧数据为10位，1位起始位，1位停止位8位数据位。串行口工作的方式1的数据传输率取决于定时器1或2的溢出速率和数据传输率是否加倍的选择位SMOD。如图2所示：
根据模式1的具体特征，在获取该波形信号的数据信息时，要去掉数据的其实为何停止位，这样，就选取了随货取得两端进制为二的数据：
（00001100） （10110001）
对数据进行反向处理，则有：
（00110000） （10001101）
将这两段二进制数据转化为十六进制数据，则为：
（30H） （8DH）
2、通讯波特率的确定
在电子通信领域，波特率事实上就是调制速率。在信号被调制出来之后，在单位时间内符号传送的变化，即单位时间内载波参数变化的次数，就是通讯波特率。通讯波特率是对符号传输速率的一种度量方式和数量计算，1波特即指每秒传输1个符号。
通过运用NCS51单片机的开发器来设置各种各样的波特率，来接收上文所提及的磁卡机向工控机所发送的数据信息，假如所接收到的数据信息为30H、8DH，并且体现出一定的周期性，就证明NCS51单片机的开发器所设置波特率与系统串行接口的通讯波特率是相同的[3]。运用NCS51单片机的开发器时，可以用定时器1来作为波特率的发生器，并将开发器的波特率设置为定值，对TH1与TL1进行设置，以此改变波特率，具体可按以下公式计算：
在循环往复的试验下，通过不间断地变换TH1与TL1，当TH1与TL1设置为FDH之时，收集到的数据信息与数据的信号波形相契合，并可以计算出该系统的磁卡机想工控机所传诵的数据的波特率为9.6K。
3、串行数据的接收
串行数据输出是将组成数据和字符的码元，按时序逐位予以传输。该方式需要在信道数目较少的情况下进行，一般是运用于远距离无线通讯。传输时，传送和接收两方均要有约定，以统一格式传送和接收数据。串行通信一次只传送一位二进制的数据，从发送端到接收端只需要一根传输线[4]。串行方式虽然传输率低，但适合于远距离传输，在网络中（如公用电话系统）普遍采用串行通信方式。
根据磁卡机向工控机发送的数据，可以发现，该系统的设计思想是将磁卡机和工控机之间相互传输熏洗的串行接机上，连接好接口板和对应线，让接口板上能够有过路信号通过。在这种情况下，运用NCS51单片机的开发器的串行口进行中断操作，并详细地编写中断服务程序，使得截获的数据能够被存储到所制定好的单元，方便之后的分析与使用。
4、串行数据的细化接受及分析
收费操作系统的运行过程必须遵守一定的操作规范和操作原则，收费必须严格按照程序要求和相关标准进行。在此次的试验过程中，可以明显地发现，每次操作都很有可能会使得工控机和磁卡机二者所产生的通信讯号不大相同，这些信号对于建立通讯协议具有重要的作用，是通讯协议建立所必不可少的东西[5]。通讯协议对于系统的具体操作和通讯网络的结构创建具有重要的意义，因为通讯协议是通过将通信信道和设备相互连接起来，构建多个不同地理位置的数据通信系统，使其能通过一定的协议的设定在工作中实现信息交换和资源共享，通讯网络之间必须具有共同的语言，这样，网络化的通讯工具在执行交流工作时，交流什么、怎样交流及何时交流，都能够遵循某种互相都能接受的规则，并在通信协议的制约下进行合理的操作。
本次的实验研究过程中，收费管理系统的通讯协议就是在工控机和磁卡机之间互相发送和响应的数据在信号的交换之中建立起来的。此次的研究方法同样可以用开获取此卡的数据格式等各方年的数据信息。这些信息与数据的取得，是完善系统通讯协议的基础。
小结
本次的研究是在未能明确掌握收费管理系统的核心技术即串行通讯的各种格式与通讯协议的情况下上进行的，本次研究采用的是传统的数据分析法，该方法不仅简洁便利，而且操作过程相当可靠。在数据分析法的有效解析下，系统的串行口中所有的通讯数据都获取到了，对系统有了更为深层次的掌握。在这个基础上，本次研究开发了IC卡的读写系统以、对报价的识别系统以及语音发送系统，这对于优化收费管理系统的整体水平，提高收费管理系统运行机制的效益具有积极的意义。总之，收费管理系统终端通讯数据的采集及分析对于优化收费管理系统具有重要的意义。
参考文献
[1]刘辉.提高高速公路收费服务水平 完善收费服务设施[J].现代经济信息，2012（10）：23-24.
[2]唐兆军，杨成，汤灏.数字图像技术在高速公路收费图像监视系统中的应用[J].中国交通信息产业，2006（05）：126-127.
【关键词】收费管理系统；终端通讯技术；采集数据
随着科技的不断发展，通讯网络技术和信息技术也得到了提高，终端通讯数据的采集与分析技术能在不同的通信场合实现信息的接收，且具有功耗低、成本低、方便快捷等特点。要实现收费管理系统在手机和分析终端通讯数据是更为精准和便利，很有必要确定串行通讯格式与协议的转换和统一。由于本次研究所应用的是国外的收费管理系统，系统内核不可避免地存在着内核的不确定性和不透明性，因此无法运用系统的内核分析数据并得到结果[1]。为此，可以巧妙运用MCS-51单片机中的开发器对串行通讯的数据进行截获，并在反复的试验下，通过详细的分析与细致的检验，找到系统的内在运行规律和系统所反映的通讯数据的具体格式，进而分析数据所代表的具体意义。
1、确定串行口数据的发送方式
串行接口指的是数据一位一位地顺序地传送出去，其特点是通信线路较为简单，只需一对传输线就能够实现双向通信，这样就使得传送成本得以大幅度地降低，因此串行接口适用于近距离的通信，但其传送速度比较慢。一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点属于数据位的传送，传送方式是按顺序进行，至少只需一根传输线就可以完成传送工作，传送的成本相对较低但传送速度较慢。串行通讯的距离可以从几米到几千米。
分析该收费管理系统的串行口数据的发送方式，可以从了解系统的工控机和键盘开始。深入观察发现，系统的磁卡机与工控机之间是运用RS-232C为串行通讯接口的，且该接口为异步串行通讯接口。一般情况下，串行口所采用的数据发送方式一共有四种，分别是方式0、方式1、方式2以及方式3。以传统的处理方式，将发送方式的具体模式输入示波器进行检测，可以得到该系统的通讯模式的具体波形。经过详尽的分析比对，可以精准地确定烯烃的数据发送方式[2]。在系统运行正常的情况下，磁卡机周期性地发出了如下图1所示的发送信号波形。
为进一步展开分析和研究工作，需对串行接口的四种工作方式中所具体表现出来的通讯形式与该系统的波形信号进行比对，以得出系统的串行通讯的工作方式，经过对比分析发现其串行口的工作方式为模式一。
串行口工作的方式1是在设定的SM0、SM1为01的情况下出现的，它的数据传输率是可变的8位异步通信方式，即：由TXD发送，RXD接收，一帧数据为10位，1位起始位，1位停止位8位数据位。串行口工作的方式1的数据传输率取决于定时器1或2的溢出速率和数据传输率是否加倍的选择位SMOD。如图2所示：
根据模式1的具体特征，在获取该波形信号的数据信息时，要去掉数据的其实为何停止位，这样，就选取了随货取得两端进制为二的数据：
（00001100） （10110001）
对数据进行反向处理，则有：
（00110000） （10001101）
将这两段二进制数据转化为十六进制数据，则为：
（30H） （8DH）
2、通讯波特率的确定
在电子通信领域，波特率事实上就是调制速率。在信号被调制出来之后，在单位时间内符号传送的变化，即单位时间内载波参数变化的次数，就是通讯波特率。通讯波特率是对符号传输速率的一种度量方式和数量计算，1波特即指每秒传输1个符号。
通过运用NCS51单片机的开发器来设置各种各样的波特率，来接收上文所提及的磁卡机向工控机所发送的数据信息，假如所接收到的数据信息为30H、8DH，并且体现出一定的周期性，就证明NCS51单片机的开发器所设置波特率与系统串行接口的通讯波特率是相同的[3]。运用NCS51单片机的开发器时，可以用定时器1来作为波特率的发生器，并将开发器的波特率设置为定值，对TH1与TL1进行设置，以此改变波特率，具体可按以下公式计算：
在循环往复的试验下，通过不间断地变换TH1与TL1，当TH1与TL1设置为FDH之时，收集到的数据信息与数据的信号波形相契合，并可以计算出该系统的磁卡机想工控机所传诵的数据的波特率为9.6K。
3、串行数据的接收
串行数据输出是将组成数据和字符的码元，按时序逐位予以传输。该方式需要在信道数目较少的情况下进行，一般是运用于远距离无线通讯。传输时，传送和接收两方均要有约定，以统一格式传送和接收数据。串行通信一次只传送一位二进制的数据，从发送端到接收端只需要一根传输线[4]。串行方式虽然传输率低，但适合于远距离传输，在网络中（如公用电话系统）普遍采用串行通信方式。
根据磁卡机向工控机发送的数据，可以发现，该系统的设计思想是将磁卡机和工控机之间相互传输熏洗的串行接机上，连接好接口板和对应线，让接口板上能够有过路信号通过。在这种情况下，运用NCS51单片机的开发器的串行口进行中断操作，并详细地编写中断服务程序，使得截获的数据能够被存储到所制定好的单元，方便之后的分析与使用。
4、串行数据的细化接受及分析
收费操作系统的运行过程必须遵守一定的操作规范和操作原则，收费必须严格按照程序要求和相关标准进行。在此次的试验过程中，可以明显地发现，每次操作都很有可能会使得工控机和磁卡机二者所产生的通信讯号不大相同，这些信号对于建立通讯协议具有重要的作用，是通讯协议建立所必不可少的东西[5]。通讯协议对于系统的具体操作和通讯网络的结构创建具有重要的意义，因为通讯协议是通过将通信信道和设备相互连接起来，构建多个不同地理位置的数据通信系统，使其能通过一定的协议的设定在工作中实现信息交换和资源共享，通讯网络之间必须具有共同的语言，这样，网络化的通讯工具在执行交流工作时，交流什么、怎样交流及何时交流，都能够遵循某种互相都能接受的规则，并在通信协议的制约下进行合理的操作。
本次的实验研究过程中，收费管理系统的通讯协议就是在工控机和磁卡机之间互相发送和响应的数据在信号的交换之中建立起来的。此次的研究方法同样可以用开获取此卡的数据格式等各方年的数据信息。这些信息与数据的取得，是完善系统通讯协议的基础。
小结
本次的研究是在未能明确掌握收费管理系统的核心技术即串行通讯的各种格式与通讯协议的情况下上进行的，本次研究采用的是传统的数据分析法，该方法不仅简洁便利，而且操作过程相当可靠。在数据分析法的有效解析下，系统的串行口中所有的通讯数据都获取到了，对系统有了更为深层次的掌握。在这个基础上，本次研究开发了IC卡的读写系统以、对报价的识别系统以及语音发送系统，这对于优化收费管理系统的整体水平，提高收费管理系统运行机制的效益具有积极的意义。总之，收费管理系统终端通讯数据的采集及分析对于优化收费管理系统具有重要的意义。
参考文献
[1]刘辉.提高高速公路收费服务水平 完善收费服务设施[J].现代经济信息，2012（10）：23-24.
[2]唐兆军，杨成，汤灏.数字图像技术在高速公路收费图像监视系统中的应用[J].中国交通信息产业，2006（05）：126-127.