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作者：张静 王淑敏 单位：许昌职业技术学院
由于银行与这些单位之间可能存在某些不信任因素，因此，它们之间的互联，为银行网络系统带来了许多外单位的安全威胁，成为煤矿销售电子支付安全的隐患。以上3方面安全威胁可能引发的结果有:恶意破坏数据、非法使用资源、数据篡改或窃取等。从技术层面讲，煤矿销售网上支付的安全性主要表现在对交易信息和支付信息的安全认证，加密保存、传送，防止否认以及完整性控制等方面。煤矿销售电子支付的安全风险限制了电子商务的发展，使得煤矿企业电子商务活动在过去相当长的一段时期内保持“网上订购，网下交易”的状态，停滞不前。虽然目前的煤矿销售电子支付安全性有所保障，但是问题依然存在，依然是制约煤矿企业电子商务发展的主要障碍之一。
完善管理机制网络安全并非单单靠技术手段来实现，管理安全才是它得以维系的保证。另外，煤矿企业电子商务交易系统需要人机的高度综合。故对管理人员的管理是其中非常重要的环节。而管理安全包括国家法律法规的宣传、银行系统安全制度的制定和企业人员整体的网络安全意识的提高。在这管理机制中必须有一套完整的制度来培养管理人员的敬业爱岗精神，这个培养宗旨贯穿在系统管理权限的分配与监督、管理人员的业务与道德水平的培养以及考核中。加强道德规范煤矿企业电子商务的交易非面对面的直接交易行为，比传统交易更容易出现欺诈行为，道德的缺失严重影响着电子商务的安全。故要想煤矿企业电子商务得到健康长久的发展，就必须加强建立与完善社会道德规范，充分发挥道德的指引与约束作用。提供法律保障煤矿企业电子商务的安全单靠道德的规范是不够的，还必须有法律的强制指引与规范。电子商务活动也属于商品交易的一种，因此合法的电子商务活动的安全问题亦应当受法律保护，以保障数字签名与电子合同之法律地位、判定电子合同是否可以修改和承认、保障电子合同的可实施性。提高防护技术（1）加强网络安全强煤矿企业电子商网络安全的加强可以通过加强访问控制、网络结构安全、网络安全评估和安全检测等途径来实施。（2）增强信息鉴别能力数据的完整与真实也是煤矿企业网络销售系统的安全的重要部分，故必须增强信息鉴别能力，分辨数据是否完整、真实。数据在传输时有时会被非法篡改甚至窃取等，要保证数据完整、真实，就要采用信息鉴别技术，如安装VPN设备、数据源身份认证等。当原始数据包输入VPN设备时，它可先加密数据，再用HASH函数对其进行运算，并将产生的信息摘要同加密数据同时发到目的方的VPN加密设备。目的方的VPN加密设备又先解密已加密的数据包，再用HASH函数运算解密后的数据，然后将所产生信息摘要同所收到的信息摘要对比，若2个信息摘要完全相同，则表明所解密的数据的完整性没有被破坏，是原始数据，否则就表明该数据已被非法篡改甚至窃取。另外，数据源身份认证也可以增强信息的鉴别能力。数据源身份认证主要通过数字签名技术来实现。数字签名是发送方用个人私钥加密(签名)信息再发给对方，对方要用发送方的公钥对收到的信息进行解密，若能顺利解密，则表明信息来源可信，否则不可信，此方法亦可防止抵赖。（3）安全认证煤矿企业网络电子支付系统的安全肯定要依赖加密系统，加密就需要密钥，而密钥的产生、管理和颁发均存在安全隐患。发放密钥往往是以证书的方式来实现，故就要解决证书的发送方同接收方怎样确认对方的证书的真实性问题，引入第三方来发放此证书恰好能因应之。各银行联合构建一权威认证机构（CA认证中心），建立银行系统的CA系统，借以实现此系统内证书的发交和煤矿销售的安全交易。
开放的互联网使得电子商务充满风险，煤矿销售电子支付系统的安全受到巨大威胁，不仅有来自互联网的风险，还有来自银行内部以银行以外的企业和事业单位的风险。因此，提出了完善管理机制、加强道德规范、提供法律保障和提高防护技术等切实可行的措施，以确保电子商务活动的安全、顺利地进行，促进煤矿企业电子商务行业的健康发展。
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最新版本的美国国防部体系结构框架确定了以数据为中心开发体系结构产品的过程。DoDAF元模型（DoDAFMeta-model，DM2）定义了相应的体系结构产品所使用的数据元素。DoDIEA沿用了部分DoDAF的产品和元数据定义。DM2分为三个层级，分别是概念级、逻辑级和物理级，所对应的数据元模型分别为概念数据模型、逻辑数据模型及物理交换规范。这三类数据模型分别相应地从效用、逻辑、语法三个方面反映了体系结构的设计考量。语法评估，是指对体系结构设计的产品是否符合相应语法规则进行评估。其中，语法规则既包括体系结构框架及元模型对体系结构产品的规范，也包括产品设计过程中所选用的建模语言的语法规则。此外，语法评估还包括体系结构数据完备性和一致性评估。A.规则合理性：体系结构中动态行为所遵循的规则是否合理；B.状态可达性：体系结构中各元素现有状态是否现实可达，资源状态转换是否可行；C.时序正确性：动态行为执行过程中，角色交互、行为先后关系是否正确。效用评估，与概念层相对应，是指在该体系结构指导下设计的系统能否满足决策者、系统使用者所需的系统性能和效能要求，同时包括是否满足系统所需的非功能性要求。
3综合电子信息系统体系结构评估指标语法评估包括四方面内容
3.1语法评估指标分析
由于语法规则是一个体系结构建立之初要遵循的基本规则，如果前述四方面有任一方面验证结果为否，则该体系结构即可判定为不合格产品。所以，语法评估采用数学集合论方法，其评估指标可以表述为：体系结构产品规范指标A1：若全部满足规范A1=1，否则A1=0；建模语言规范指标A2：若全部满足规范A2=1，否则A2=0；数据完备性指标A3：若全部满足A3=1，否则A3=0；数据一致性指标A4：若全部满足A4=1，否则A4=0；语法评估综合指标A0：A0=A1∩A2∩A3∩A4。
3.2逻辑评估指标分析
体系结构逻辑评估需要建立动态可执行模型，通过仿真运行进行判断。常用的动态可执行模型建模方法有结构化可执行模型生成方法、基于对象Petri网的可执行模型生成方法等。逻辑评估同样是“一票否决”，其评估指标描述如下：
（1）规则合理性指标B1：若全部规则合理B1=1，否则B1=0；
（2）状态可达性指标B2：若设计中能够相互转换的状态之间确实能够实现可达，则B2=1，否则B2=0；
（3）时序正确性指标B3：若设计中的所有时序关系正确，则B3=1，否则B3=0；
（4）逻辑评估综合指标B0：B0=B1∩B2∩B3。
3.3效用评估指标分析
效用评估同样需要在动态可执行模型基础上收集数据、进行评价。常用的效用评估方法有体系架构权衡分析方法（ATAM）、软件体系结构分析方法（SAAM）等，其基本原理是针对特定的目标对象构建仿真场景和流程进行动态评估。效用评估包括系统性能评估、系统效能评估及系统非功能性需求评估。系统性能指标是指软件系统在自身软硬件等技术条件基础上能够达到的运行能力指标。常见的系统性能指标有：
（1）系统响应时间：从用户发送指令到系统反馈其所需服务或信息所用的时间。
（2）系统吞吐量：指系统在单位时间内处理的请求或数据的输入输出量。
（3）系统资源使用率：常见的有CPU占有率、内存使用率。系统效能指标是指针对特定的作战场景和作战对象，通过系统集成，使得作战过程能够满足的战绩指标。针对不同的作战场景和任务，效能指标各不相同。如美国弹道导弹防御系统（BallisticMissileDefenseSystem，BMDS）针对来袭导弹预警作战场景，典型的指标有：
（1）预警覆盖范围：指BMDS系统针对威胁目标的作用空域范围。
（2）预警时间：从判断确定目标为来袭导弹时刻起，到导弹到达保护区的时间。
（3）信息精度：系统提供信息的真实性，常用误差来表示。如探测精度、数据率、信息融合处理精度、预测算法精度等。
（4）目标容量：系统能应对的最大目标数，用于衡量系统抗饱和攻击的能力。
（5）识别准确率：正确识别来袭导弹的概率。系统非功能性指标应从安全易用、移植扩展及决策管理三个角度考虑。安全易用考量了现有系统的可用性，移植扩展保障了系统的发展，决策管理则是从现实角度度量了系统的可实现性。非功能性指标定义如表1所示。
3.4体系结构评估指标与体系结构产品的关系
DoDIEAv2.0包含13个体系结构产品，评价过程中需要从各个产品中提取出指标信息。对于语法评估，要按照评估指标对每一个产品进行语法验证；对于逻辑和效用评估，则主要根据评估指标组织产品、建立动态可执行模型进行评估。
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1.2实用性
ERP系统很好地将先进的管理思想于电脑相结合，达成企业的管理目标。
1.3实时性
ERP系统强调不同部门的“实时动态配合”，ERP管理具有实时动态的管理手段和管理能力，能很好地解决部门协调与岗位配合的问题。
1.4弹性
ERP系统本身可以因企业需要而有所不同，可新增模块来支持并整合，从而提升企业的应变能力。
1.5影响互动关系
ERP系统能有效增强企业与原物料供货商之间的联系，增加其市场变动的能力；同时也能使企业充分掌握市场需要的取向。这说明ERP系统对促进企业与上下游的互动发展关系方面有极其重要的意义。
1.6及时性
考虑到人只有有限的精力和能力，当面对难以承受的过于繁杂的现实事务，人就会在所难免地出错。ERP管理的信息化体系将工作内容与工作方式信息化，使企业拥有可靠的信息化管理工具。
2ERP系统对电子商务的影响
2.1ERP系统的重要性
对于企业来说，电子商务和ERP系统就像战场上的前线与后方，关系极为紧密。比如，企业的网上商城获取用户订单后，如果能够立刻将订单信息传递到ERP系统，使各部门组织协调，工作效率一定大大提高，给企业带来巨大的经济效益。
2.2ERP系统的必要性
如果企业的商城系统与ERP系统脱节，电子商务平台获得的订单信息、市场信息将无法传递至ERP系统，企业的信息流、资金流、物流将无法有机统一，数据的一致性、完整性和准确性将不能得到保证，导致工作效率下降，运营成本上升。所以，企业的电子商务和ERP系统的整合时我不待。
3电子商务网上商城和ERP系统的整合
电子商务平台与ERP系统的整合，可以降低运营成本、提高工作效率，有效提高企业的竞争力。目前，很多企业使用366EC的网店账务协同系统——管家婆全程通实现两者的整合，其主要包括以下几个方面的整合：
3.1商品信息的整合
管家婆全程通简化了上传商品的过程，如果已经录入好了商品信息，只需点击“上传商品”，商品就可以瞬间出现在网店前台，供顾客挑选。
3.2库存信息的整合
管家婆全程通使人们不用再劳神费力地清点仓库，也不用手动更改库存信息。全程通的“一键同步”商品库存功能，将出售过程中出现的商品变化与库存信息统一起来，实现真正的商品与信息的同步。
3.3会员信息的整合
全程通可将管家婆软件的会员信息同步导入网店，便于对其进行电子商务管理，使网上购物对于老客户的黏着度更高。
3.4订单信息的整合
管家婆全程通考虑到网店订单有时不能被及时处理而出现漏单的情况，设计了订单同步下载和提醒功能，即在会员下订单后一分钟内通知用户到管家婆软件进行订单过账，同步处理订单，在一定程度上避免了漏单的现象。
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一个完善的电子商务系统应该包括哪些部分，目前还没有权威的论述。从我们的实践来看，由于电子商务覆盖的范围十分广泛，因此必须针对具体的应用才能描述清楚系统架构。从总体上来看，电子商务系统是三层框架结构，底层是网络平台，是信息传送的载体和用户接入的手段，它包括各种各样的物理传送平台和传送方式；中间是电子商务基础平台，包括CA（CertificateAuthority）认证、支付网关（PaymentGateway）和客户服务中心三个部分，其真正的核心是CA认证；而第三层就是各种各样的电子商务应用系统，电子商务基础平台是各种电子商务应用系统的基础。
由于电子商务是用电子方式和网络进行商务活动，通常参与各方是互不见面的，因此身份的确认与安全通信变得非常重要，解决方案就是建立中立的、权威的、公正的电子商务认证中心--CA认证中心，它所承担的角色类似于网络上的"公安局"和"工商局"，给个人、企事业单位和政府机构签发数字证书--"网上身份证"，用来确认电子商务活动中各自的身份，并通过加解密方法实现网上安全的信息交换与安全交易。
但是，需要强调的是，由于国情的特殊性，CA认证中心似乎需要政府的授权，但实际上，CA认证中心只是根据政府机构已签发的身份、资质证明文件进行审核，而并没有增加新的内容，实际上是一种更为安全的会员制，因此CA认证中心的商业运作性质要大过政府行为，除非以后真正由CA认证中心来发放电子身份证、电子营业执照等等。
支付网关的角色是信息网与金融网的连接的中介，它承担双方的支付信息转换的工作，所解决的关键问题是让传统的封闭的金融网络能够通过网关面向因特网的广大用户，提供安全方便的网上支付功能。
客户服务中心也称为呼叫中心，与传统的呼叫中心的分别在于不但支持电话接入的方式，也能够支持Web、E-mail、电话和传真等多种接入方式，使得用户的任何疑问都能很快地获得响应与帮助。客户服务中心不是以往每个企业独立建设和运作的概念，而是统一建设再将席位出租，从而大大简化和方便中小型企业进行电子商务，提供客户咨询和帮助。
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2.1电力电子技术在电力系统中的应用
交流技术的典型应用以现在新型三相Z源逆变器为代表。三相Z源逆变器被广泛的应用于风能发电，通过对电能的控制和调节，改善了风能系统运行的性能。而起主要的交流电路控制方式则分为两类：1）不可控整流后接Z源逆变器控制方式传统的不可控的整流逆变器控制方式主要包括两种，一种是以电压源型逆变器为主的控制方式，该控制方式在在风流发电中没有考虑到风力比较小的时候，其整流后的电压往往较小。面对这种情况，往往通过加强调制的深度来减小逆变部分的运行功率；另外一种是以直流侧电压稳定的逆变器为主要控制方式，但是该控制方式的缺点在于不能双向控制，而只能进行简单的升压，同时在操纵中，受到死区时间的影响，导致控制受到限制。与传统的逆变器控制技术相比，新型的风力发电中，在Z源逆变器增加的基础上增加了一个Z源网络，从而允许上下桥臂能够同时道统，以此更好的防止因器件损坏而导致直通状态改变的事故发生，从而更好的使得电路具备升降功能。具体的拓扑分析图如图1所示。通过计算可以得出Z源网络输出的直流母线电压为：V’PN=2VC-VDC=1/(1-2d0)*VDC=BVDC(1)通过计算可以得出逆变器在交流侧所输出电压的峰值：B‘VAC=M*1/2*VPN=M*1/2*VDC(2)通过上述的公式，我们可以得出，可以通过对公式中的升压因子B和调制比M的调节，从而达到自动调节电压的目的。因此，通过三相逆变器的调节作用，可以在风速比较小的时候，调节占空比，灵活进行升降压，从而达到电力中的并网要求，高效的捕获风能。2）Z源矩阵变换器控制方式传统的矩阵变换器的作用是实现能量的双向的流动，但是其最大的缺点在于其矩阵变换器的电压传输比不高，从而导致可靠性降低。因此，在控制方式中加入Z源网络，以此可很好的而解决上述的问题。具体如图2和图3所示。通过对电路进行拓扑分析，可得到图3的拓扑结构。而要实现交-交变化，只需要对电路中的9个开关进行控制即可实现电压的自动升降，从而最大限度的提高利用风能的效率。
2.2电力电子技术在交通运输中的应用
电力电子技术在电气化的铁道中以DC/DC变换技术为代表，该变换技术被广泛的应用在了地铁、电动车中的无级变速等领域。如现代汽车中，随着汽车中的用电的不同，其设备的种类也就不同，对电源的型号的要求也就不同。而这些电源都是采用的是由蓄电池所提供的+12VDC或+24VDC的直流电压，在经过DC-DC变换器转变成+220VDC或+240VDC，后再经过DC-AC变换器转变成工频交流电源或者是变频调压电源。如采用推挽逆变-高频变压器-全桥整流方案，设计了24VDC输入-220VDC输出、额定输出功率600W的车载高频推挽DC-DC变换器。该方案中最重要的是采用AP法设计推变变压器。查看经过简化后的变压器主电路图，在输入24V的直流电源之后，经过大电容的滤波作用后，被接到了推挽变压器的原边的中间抽头部位。而变压器的另外的两个抽头则分别接全控型号的电力电子器件IGBT，并在这中间加入RC吸收电路，从而构成了推挽逆变电路。变压器的输出端在经过全桥整流之后，大电容的滤波便得到了220伏的直流电压，并通过分值得到电压的反馈信号为UOUT.而该主电路，主要是以CA3524芯片为核心，从而构成了整个控制电路。通过对图中的6和7中的管脚间的电阻、电容的大小来调节开关的频率。在12、13的管脚出输出PWM的脉冲信号，从而驱动电路，分别对两全控型开关进行交替控制。反馈信号经1管脚，通过P2对2管脚参考，并和9中的COM端、CA3524构成调节器，从而通过调节占空比，以此达到稳定电压的目的。
3电力电子技术未来的发展趋势
随着科技的发展，材料的创新，未来电力电子技术的应艳红将凸显出高频化（20kHz以上）、硬件结构集成模块化（单片集成模块、混合集成模块）、软件控制数字化和产品性能绿色化（无电磁干扰和对电网无污染）四大发展方向。
3.1电力电子器件的未来发展
电力电子器件的发展在未来的几年中将凸显出集成化、标准模块化、高频化以及智能化的特点。这主要因为以下四个原因：第一，随着我国与世界的不断融合，特别是和发到国家的不断融合，同时在技术应用发展中，对电子器件的性能和指标的要求也越来越严。具体的说未来的电子器件将需要更大的散热能力、更高的工作的温度、更大的电流密度等，而对于航空和航天方面的来讲，还注重更好的抗辐射和抗振动能力，特别是在军事中的装甲车、坦克、火箭等。第二，在未来的几年发展中，管以硅为半导体材料的双极功率器件和场控功率器件的研发也趋于成熟，同时各种不同的结构和新的生产工艺的加入，仍可有效的提升其性能，各种不同型号的期间仍然具有市场竞争力。第三，随着信息化等方面的提高，智能化的研发和应用也在不断地成果。在美国、以色列等国家已经相继制造出了结构更简单，功能更强大的IPM智能化功率模块，有效的提高了运行的效率。
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1.2数据通信系统
该控制系统中的“数据通信”指的是：数据在同级或不同级之间实现传输或者是接收的一个过程，而该控制系统中的数据通信，也主要是依靠可编程控制器和上位计算机来实现的。其中，可编程控制器和上位计算机进行数据通信时所使用的端口号是RS485和RS232，且它们进行数据交互的模式是字符串模式。另外，它们实现数据交互的原理是：由可编程控制器把控制系统中的所有数据信息以及运行状态传输到上位计算机中，上位计算机一旦接收到这些数据信息和运行状态之时，就会立即对它们进行合理并有效的分析和处理。
1.3软件系统
搭建该控制系统软件系统的依据是控制系统流程图以及控制系统功能预设图；采用的编程软件V3.1STEPMicro/WIN；编程平台为计算机平台；辅助技术为计算机技术与通信技术。另外，技术人员在为该控制系统搭建软件系统的前一阶段，还应当对带式传送机的实际运行情况进行更深入的了解，然后再依据了解到的情况，对该控制系统的各个控制进程进行合理的设计。其中，该控制系统中所必备的控制进程包括以下几个：（1）把定时器作为控制系统软启动以及软停车操作的主要控制器，让操作人员通过对定时器进行时间预设的操作，使控制系统依照预定的速度规则，自动的实现软启动和软停车过程。（2）如果有停车要求时，控制系统可自动进行顺序断电操作。若遇突况导致的停车，控制系统也可直接切断系统中的所有电源，保证系统不会因此受到任何影响。其中，顺序断电需要借助定时器，其实现原理是：依据操作人员预先设置好的时间，进行断电操作。（3）利用“系统自检”功能，对整个控制系统的运行状态进行实时的监测与控制。倘若在监测与控制的过程当中，发现了系统中存在着的错误，那么该功能就会自动触发系统警报器，提示操作人员系统出现了问题。如果，控制系统中不存在任何错误，那么该功能就会执行下一个任务，从而让其继续对系统的运行状态进行检测与控制。（4）把定时器合理的运用到软件系统中，可以让可编程控制器在定时器的作用之下，实现自动起动或者是停止的操作。其具体表现在：当达到操作人员对定时器预置的时间之时，控制系统中的电机会在可编程控制器的作用下，开始实现运行，并在预置的某一时间段之内，达到相应的预置转速。另外，可编程控制器也可以依据其自身的输出频率，对控制系统中调速电机的运行速度进行合理的控制。
2机械电子式软启动装置控制系统研发的作用
机械电子式软启动装置控制系统的研发，不仅可以提高系统中负载的运行效率，还可以让整个控制系统实现无极调速的这一运行过程。由此可见，机械电子式软启动装置控制系统的研发，对我国各行各业来说，都有着一定的实质性应用价值。现对机械电子式软启动装置控制系统研发的作用进行简单的分析，并将其概括为以下几点：（1）有利于提高施工钻进的生产效率；（2）有利于企业对现场施工进行实施监测与控制，以防止错误操作给整个生产线造成的影响；（3）有利于降低钻井过程的生产成本；（4）有利于促进我国钻探行业的进一步发展；（5）有利于我国机械电子式软启动装置控制系统的创新；（6）有利于提升我国钻井施工行业的整体水平。
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汽车应用中处理器的选择
汽车系统所用处理器的选择受多种因素的影响。最主要的选择标准一般包括汽车认证资格、片上集成度、性能、价格和节能等。软件开发工具的质量及软件组件的可用性也会影响到处理器的选择。处理器供应商对其产品的承诺以及将来的发展规划等也是重要的考虑因素。
由于关系到生命安全，汽车引擎、气囊控制和刹车系统等关
键的汽车安全系统对处理器有十分严格的可靠性和耐用性要求。因此，汽车安全系统应用对处理器供应商来说是最严峻的考验。这些应用要求处理器获得汽车认证资格，而且这类处理器都需要专门的设计、制造、封装和测试方法。
有许多非关键信号处理汽车系统也需要大量的处理器，比如车内导航和娱乐设备。尽管汽车整车制造商和汽车电子系统供应商对这类应用也要求高质量的组件，但要求毕竟没有关键性安全应用那么高。例如，用于车内系统的处理器一般不要求获得汽车认证资格。
现在，对性能要求最高的汽车信号处理应用是车内导航和娱乐系统。再过几年这一情形可能有所改变，因为新的安全系统开始采用视频和雷达处理，而且引擎和刹车控制系统将采用基于模型的复杂计算方法，目前流行的查找表参考方法也将被复杂的实时运算方法所替代。
在处理器上集成适当的外设、存储器和I/O接口有助于提高性能和稳定性，以及降低功耗和系统成本。汽车应用的片上集成要求与其它信号处理应用有很大的区别。因此，面向汽车应用市场的供应商必须针对这些应用的特殊要求而专门设计其处理器。多通道模数转换器对面向汽车控制系统的处理器特别有用。例如，一个引擎控制系统一般要接收来自数十个模拟传感器的输入信号。
附表：处理器类型、代表性供应商及处理器样品
对面向汽车控制系统的处理器来说，片上闪存是一个关键特性，因为这些系统要使用很大的查找表，有时需要现场更新。如引擎控制系统所用的查找表就包含来自各种控制组件（比如加油器和点火线圈）的数万个校准点（或类似输出值）。校准点数据一般是在汽车出厂前在实验室确定的，但汽车使用一段时间后某些校准点可能需要调整。片上闪存就可以利用从汽车经销商处下载的数据现场更新校准点或控制算法的其它参数。
与采用单独的闪存芯片相比，将闪存集成在处理器上的最大好处在于系统性能的提高和成本的降低。虽然集成的片上闪存对系统开发商很有价值，但处理器供应商要实现它却非易事。经汽车认证的处理器对高温的要求比主流闪存技术所能承受的温度要高。可想而知，在这一市场上竞争的处理器供应商往往需要投入大量的资源以开发可在汽车系统上稳定工作的闪存技术。
数字网络收发器有助于分布式系统中处理器间的通信。有各种各样的网络协议针对不同的汽车系统。面向特定汽车应用的处理器一般都为相关协议集成了网络收发器。例如，控制域网络（CAN）协议一般用于引擎和变速控制网络。而面向媒体的系统传输（MOST）协议则针对车内信息娱乐应用，如音频、视频、导航及通信等。
对于面向关键应用的处理器，先进的片上调试追踪单元也十分有用。这种追踪功能可为系统开发者提供详细的处理器、软件和操作系统状态信息，这些信息对验证和调试特别有用。针对全球嵌入式处理器调试接口的Nexus5001论坛标准定义了软件与片上调试硬件的接口。该标准最早由IEEE行业标准和技术组织（IEEE-ISTO）于1999年制定，现已更新到IEEE-ISTO5001-2003。该标准的开发者希望它能够鼓励开发工具供应商将片上调试追踪单元添加进来，或加强对它的支持。
车内信息和娱乐系统是当前汽车应用中对计算性能要求最高的信号处理系统，主要是因为这些系统涉及到视频处理等需要强大信号处理功能的应用。一个高档信息娱乐系统可能包括多通道音频系统、DVD播放器、GPS导航系统，以及免提移动电话，所有这些都集成进一个系统内。针对车内信息娱乐系统的处理器包括相对高性能的DSP、DSP增强型通用处理器（GPP），以及DSP/GPP混合器件。这些处理器一般工作于200至750MHz的时钟速率范围内。
相反地，针对引擎和刹车控制等关键控制系统的处理器一般都是中等性能的处理器。采用较大的芯片制造工艺（如0.18或0.25微米）比较容易满足高温等恶劣工作环境的要求，而且控制应用的处理速度要求一般不太高。因此，相对较低的最大处理器时钟速度（40至150MHz）和较大的制造工艺是这类应用的最佳选择。然而，这类应用对处理性能的要求也在不断提高，处理器供应商必须调整策略，以便在满足高温要求的同时获得更高的性能。
汽车应用对价格特别敏感。处理器供应商不得不开发高集成度的专用处理器以降低系统成本。虽然汽车应用对价格比较敏感，但汽车资格认证过程却代价不菲，而且这些成本会增加芯片成本。结果，经过汽车资格认证的处理器一般要比非认证的同类产品贵。在汽车信号处理系统中，高效节能一般不是主要问题。只有在引擎运转和电池充电系统启动的时候，引擎、底盘和刹车控制等系统才处于工作状态。
尽管如此，高效节能在某些应用中也很重要。有些系统在引擎关闭时处于工作状态，它们的功耗必须很低以便电池耗能不会影响引擎启动。例如，车内信息娱乐设备就是这类应用之一。还有些系统必须密封得很好以免受到外界环境影响。在这种情况下，这类系统的封装可能会影响散热，因此功耗不能太大。
针对汽车应用的信号处理器
在当今的汽车系统中，有很多类型的芯片用于完成信号处理任务，从8位MCU到DSP，再到FPGA。在信号处理扮演重要角色的系统中，8位和16位MCU现已不常被采用，因为它们的处理性能有限。为降低成本，系统开发商往往选择那些性能正好够用的处理器。但对某些应用，预留一些性能空间是比较明智的，尤其是车内信息娱乐系统，更能从这一性能空间的灵活性中获益，因为有些功能应用（如语音识别、导航及音频控制）在选择处理器时发展得尚不完善。
32位嵌入式通用处理器（GPP）一般用于中等性能要求的汽车信号处理控制系统。这一档次的处理器一般采用RISC结构，所用指令简单、普通且几乎无并行指令。GPP在强调决策和控制流变化的算法处理上特别有效，但许多情况下其信号处理性能也不错。此外，GPP也是很好的编译对象。与一些难于编译的特殊DSP结构相比，GPP编译代码是相当有效的。流行的32位GPP结构（比如MIPS、ARM和PowerPC）已广泛应用于汽车和非汽车应用系统。
市场的广泛认可所带来的优势包括丰富的第三方软件组件供应和强大的开发工具支持。这一类别的处理器包括德州仪器的TMS470系列（基于ARM7内核）和飞思卡尔的MPC500系列（基于PowerPC内核）。这两种处理器都在32位通用处理器内核上集成了汽车专用外设。飞思卡尔的MPC500系列处理器集成了外设、存储器和专用I/O接口，主要针对引擎和变速控制应用，它带有大容量的闪存、多个CAN接口、一个Nexus调试接口、多个ADC，以及多个先进的定时模块。
DSP、DSP/GPP混合器件以及DSP增强型GPP一般用于车内信息娱乐系统及需要信号处理功能的控制系统。这些处理器带有特殊的功能，包括多积聚硬件、大容量存储带宽，以及采用多运行算法的指令。这些特性综合起来，可大大加速数字信号处理算法，比同样时钟速率的GPP要快得多。
DSP/GPP混合器件及DSP增强型GPP意在集成DSP和GPP的最佳特性：DSP的信号处理功能以及GPP在决策密集型算法和编译代码中的高效率。这种功能组合对那些既要求信号处理又需要决策处理的系统尤其重要。这类处理器包括德州仪器的TMS320C2000系列、飞思卡尔的MC56F83xx系列、瑞萨的SH7760，以及模拟器件公司的ADSP-BF53x（Blackfin系列）。
FPGA似乎不大适合汽车处理应用，因为它们一向以昂贵著称。然而，最近几年FPGA供应商推出了一系列低成本、高效率的器件，使得FPGA也成为汽车系统的可选方案。与传统的固定结构处理器（比如DSP和GPP）不同，FPGA不受预先设定的指令集限制。相反，FPGA可为系统设计者提供极大的设计灵活性，以便开发适于特定应用的处理结构。
由于FPGA具有强大的并行处理能力，其信号处理速度比最快的固定结构处理器还要快。但高性能是要付出代价的：基于FPGA的信号处理系统的开发成本要比固定结构软件开发的成本高得多。虽然FPGA在汽车系统中的作用会逐渐扩大，但目前它主要用于车内信息娱乐系统的接口。当然，一旦FPGA进入汽车系统，它就会有更多其它用途，有可能会替代其它系统组件的功能。
例如，随着用FPGA实现“软”处理器内核的出现，就像Altera的NiosII和赛灵思的MicroBlaze（二者都是32位RISC处理器内核），微处理器可能会更多地采用FPGA实现，而不是单独的芯片。这样可节省成本，因为软核可以定制（设计者可以包括和剔除某些特性，也可以在功能和资源消耗上左右取舍），而且还易于实现与采用FPGA结构的专用硬件（比如特定算法加速器)的接口。
数字信号处理器遍布汽车各个角落
随着汽车应用的电动和电控程度越来越高，数字信号处理将遍布汽车的各个角落。那些已经采用数字信号处理的应用将会增加计算负荷，从而促使新一代高性能汽车处理器的发展。例如，飞思卡尔新型MCP5554处理器的运行速度是其前一代产品MPC566的两倍，而且新增的SIMD指令执行功能可进一步提高其信号处理性能。
数字信号处理在汽车领域的新应用既包括需要高信号处理性能的计算密集型应用（如车道跟踪系统），也包括仅需一般处理性能的应用（如胎压监控系统－TPMS）。面向汽车信号处理应用的处理器具有很宽的性能范围，而且将来更会趋于多样化。
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基于Postfix的安全电子邮件系统的实现
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驱动模块完整的电子节气门控制系统包括驱动模块、节气门总成、加速踏板位置传感器、驱动电机控制器等。而电子节气门控制的关键是控制节气门驱动电机的运动。驱动模块用于提供适当的控制电压驱动节气门伺服电机，使电机输出需求的转矩，以驱动节气门达到要求的开度位置。对于小型直流电机调压调速系统，有两种常用方案：
（1）采用一个12V直流电源及一个可变电阻控制驱动电机电压；
（2）采用WM(Pulse-Width-Modulation)脉宽调制直流可调电源和H桥式晶闸管电路控制电机电压。
2.1直流电源驱动方式
此驱动方式的设计很简单,只需要与电机串连一个可变电阻即可。改变可变电阻的阻值可以调节电机绕组电流，以控制电机的输出扭矩。这种方式通过控制滑动电阻的阻值，而改变流过电机的电流，从而达到控制电机扭矩的目的。一电动机转矩系数电机转矩与电流成正比，变化，驱动电机输出转矩相应变化，从而实现对电机的控制。该方案虽然原理简单，但由于采用了可变电阻，对可变电阻的阻值控制成为问题，使问题更加复杂化。另外，从功率分配的角度考虑，在控制电机的过程中，变阻器会消耗很大一部分功率，仅有部分的能量用于驱动电机的工作：当电机电阻等于可变电阻时，只有一半的能量被电机利用，另一半能量被可变电阻消耗，大部分功率用于产生热量，效率和散热性问题严重。因此，这种控制方式只用于微小功率直流电动机的驱动。更重要的一点是节气门根据不同的工况需要实现节气门既能正转又能快速反转，即电机电流的方向需正反方向的变化，该方案显然无法实现这一要求。
2.2PWM电源驱动方式
PWM脉宽调制是近年来广泛应用于直流电动机转速调节系统中的一种调整直流电源电压的方法。脉宽调制，其含义是将连续变化的控制电压u变换为脉冲幅值与频率固定、脉冲宽度与u瞬时值相关的脉冲电压。通过对脉冲宽度的控制，即：占空比的控制，实现对直流电机电枢电压的控制，从而控制电机的转速。可控开关S以一定的时间间隔重复地接通和断开,当S接通时,供电电源Us通过开关S施加到电机两端,向电机提供能量,电机绕组储能;当开关S断开时,中断了供电电源Us向电机提供能量,在开关S接通期间电枢电感所储存的能量通过续流二极管VD使电机电流继续流通。控制电路由恒频率发生器、脉冲宽度调制电路、脉冲分配电路、基极驱动电路组成。当控制信号电压ui增加时,经与恒频率波形发生器UD比较，产生一个宽度与ui成比例的调制脉冲电压，经脉冲变换分配使基极驱动电路激励主电路大功率晶体管的正向导通时间增加，则电机两端的平均电压增加，电机转速上升至控制信号电压ui所要求的数值。
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（1）我国机械电子系统的人工智能发展趋势。人工智能对于机械电子领域可以说是比较新鲜的话题，在机械电子系统中加入人工智能将是我国未来的发展趋势，人工智能的优势是什么呢？其不仅可以对现有的机械电子提供更好的运行环境，还可以增加机械电子的准确性，人工智能对于机械电子的这两点贡献也是社会市场发展的必然趋势，也就是说我国的机械电子要想在激烈的市场竞争中占有一席之地，必须要将人工智能纳入未来发展的计划中。
（2）我国机械电子系统的实时快速发展趋势。市场的发展不仅需要机械电子具有较好的运行环境以及具备准确性，还需要机械电子系统具有实时快速的特性，在准确性的前提下还要把效率不断地提高，在机械电子系统未来的发展中计算机的处理芯片的应用将会得到较大的推广，因为这样的处理芯片可以将机械电子系统中的信息传递的速度进一步地加强，可以大大提高其使用的效率。
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电力系统中的发电部分对电工电子技术的应用最主要是体现在大型发电机的静止励磁的控制。对静止励磁的有效控制，能够促使发电输送稳定的电源。如，在非火力发电中，通过对变频电源转自励磁的频率进行调整，促使发电系统的最大功率在一定范围内。这样就可以保证发电系统具备较强的控制能力。同时，在传统的火力发电系统中，应用电工电子技术针对风机水泵耗电量大的问题采用变频调速装置进行调整，提高发电的效率。
1.2电工电子技术对发电频率的控制
在输送电能的过程中，如果电力公司应用水力进行发电，其中水流速度以及水源头的压力都是影响发电频率的重要因素。并且这些因素都是人为所不能控制的。但是在电力系统输送电能的过程中需要保持稳定的发电频率。在尚未应用电工电子技术之前，这始终是困扰电力公司有效输送电能的一个难题。但是应用电工电子技术就能够有效解决此项问题。应用电工电子技术就可以运用一些其他的非火力发电。如，可以采用风力发电和太阳能发电。电工电子技术是电力系统应用新能源进行发电的主要技术。
1.3能源转换对电工电子技术的应用
太阳能、风能的使用与发展，促使我国电力资源进一步扩充。同时，新能源都属于清洁型的能源。无论是太阳能还是风能在电力资源发展中具有较广阔的发展前景。但是，新能源在使用的过程中，应用电工电子技术就能够解决新能源在发电系统中能源转换的问题。太阳能和风能转化需要较大的功率。通过电工电子技术就能够将风能和太阳稳定、有效的输出去。
2.电工电子技术在电力系统输电中的应用
输电过程中运用电工电子技术能够体现出其重要的作用。电工电子技术在输电中的应用能够有效保证电能运输的稳定性与安全性。电工电子技术在输电中的应用主要体现在这么几点。
2.1高压直流电中电工电子技术的应用
直流输电技术能够获得广泛的应用，与晶闸管换流阀在电力系统中的应用具有紧密的联系。同时这也在一定程度上充分体现电力系统的快速发展。当前，全国各地电力系统将晶闸管进行广泛的应用，可以说是电力系统快速发展的一种体现。与此同时，电力输电系统正朝着易操作、易控制的方向不断发展。将电工电子技术应用于其中，使得该技术的应用领域进一步扩充。这样不仅有效的减少了直流转换变压器在输电中的使用，有效降低成本，同时还使得电流转换设备具有更强的移动性，设备使用的灵活性进一步增强。
2.2静止无功补偿中电工电子技术的应用
电工电子技术在输电系统中的重要应用表现在静止无功补偿方面。即使当前我国大多数电力系统并未采用这种输变电系统，但是有部分国家已经开始应用。将这种技术应用于其中有效的改变了传统电气开关，利用晶闸管作为全新的开关设备。有效准确、迅速的控制设备，提高电力输送的控制效果。这也充分体现电工电子技术在输电系统中的重要作用。
3.电子电子技术在变负荷电动机中的应用
在世界能源使用情况不允乐观的情况下，节能已经成为一项世界性的活动。针对此种情况，电力公司在输送电能的过程中应当更多的节约电能。如果电力公司要想更好、更多的节约电能，就应当从发电环节就开始节能。电力公司在为人们日常的生产生活提供稳定电能的过程中，电力系统自身也会消耗一定的能量。无论采用何种新型的发电模式，都是将其自身的能量转化为电能。电力系统在输送电能的过程中，可以通过这两方面进行考量。一方面是减少其他能源的消耗，促使能量最大限度的转化为电能；而另一方面则是电力系统在发电的过程中尽可能减少对自身造成的损害。节约能源无论从哪方面着手，就应当在负荷方面对转动的速度进行调整。这项技术要想使用的更为精准，其中就必须应用到电工电子技术。电工电子技术的应用能够取到良好的节能效果。
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1.2以太网构建的变电站综合自动化系统的网络拓扑
用以太网组网构建的变电站综合自动化系统，由于将全站一次设备保测装置的信号均接在了交换机上，当地监控后台、远动机、工作站如需知道某一断路器、刀闸、变压器的遥信或者遥测信息，直接访问交换机即可，这样，数据的共享性显然优于现场总线。
1.3变电站综合自动化系统采用以太网组网的系统原理
区别于现场总线，在采用以太网组网的综合自动化系统中，介质采用的是网线而非485线。在图二中，保测装置1～n负责采集变电站一次设备的遥信、遥测信息，然后通过网线接至交换机。变电站主控室的当地监控后台通过交换机了解全站设备运行情况，并根据需要在监控机上，或者在现场对一次设备进行操作。另外，交换机采集到的信息通过远动机上送给调度中心，调度中心根据全网的负荷情况，如果有需要将对这个站实现负荷切换的话，将会发送命令给远动机，远动机再经由交换机发送至保测装置，这叫“遥控选择”；保测装置接收到遥控命令后，会回复调度中心一个报文，这就是“遥控返校”；当调度中心接收到保测装置返回的信息后，再对该变电站的一次设备进行操作，这就是“遥控执行”。
2综合自动化系统中两种通信技术应用的比较
每一项基础性技术的诞生，都会推动相关产业的快速发展，变电站综合自动化系统也不例外。就变电站综合自动化系统而言，衡量其系统好坏的几个性能指标很重要，那就是快速性、实时性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道传输信息速率的一个指标。变电站的断路器有变位信息时，该变位信息要能在现有技术水平的前提下，在最短时间内上传至当地监控后台或者调度中心。实时性与快速性相关，它是指在监控画面上，监控机上的图（或者报文）要能及时反映断路器或刀闸的变位信息。现在中国南方电网的规范要求实时性要控制在ms级别内。由于以太网模式将所有保测装置的信息都挂在了交换机上，当地监控后台、远动、工作站如需访问数据，直接在交换机上读取即可，比起现场总线要方便许多，这就是它的共享性。当雷雨天气时，上送的报文量非常大，由于现场总线传输速率有限，所以能上传的信息量有限，有的信息不能上送，导致值班人员不能判断变电站所有设备的运行工况。具体优劣比较如表一所示。表一现场总线与以太网通信质量比较
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1.2FPGA控制部分
总体来看，FPGA主要负责硬件设备底层驱动的读写，作为ARM的一个外部扩展RAM进行外设数据交换，所有FPGA采集、输出的数据均可通过ARM的可变静态存储控制器(FlexibleStaticMemoryController，FSMC)总线读写。在设计中运用FPGA独特的可多任务并行执行的特性，FPGA控制部分主要负责外部通信模式的选择；外部模拟信号的采集、输出温度的控制、时钟同步、时钟移相、数码管计数显示等多项功能的处理。在外部模拟量、氢原子钟内炉温度采集部分，由FPGA内部硬件采用状态机形式通过两片AD7490D对外部32路模拟量采集，并直接用模数转换器进行控制处理；另一个状态机通过热敏电阻对内炉顶，上，底等三部分温度进行采集；在温度输出控制部分，通过三路PWM控制方式，以外部温控器作为驱动信号，调节加热功率。在模数转换部分由专用基准电压芯片REF192产生参考电压，温度转换经过带有前置运算放大器（Operationalamplifier，OP）的模数转换器进行采样，并同时具有抑制50Hz抑制功能，以抵消测量中所产生的工频干扰。在通信电路的设计部分由FPGA来选择所采用的通信方式，其中串口通信采用隔离式电平变换芯片，避免电平不兼容或是不同设备间的静电释放（Electro-Staticdischarge，ESD）所带来的放电损坏；以太网部分采用专用以太网接口模块，可同时兼容TCP/IPv4、用户数据报协议（UserDatagramProtocol，UDP）等。
1.串口通信接口的电路设计
原本的串口通信设计为了满足两路串口通信的技术指标，采用AT89C52结合通用同步异步接收发送器8251A实现双串口的扩展。本文采用ADM3251E[3]来解决多路串口的通信功能。ADM3251E是一款高速、2.5kV完全隔离、单通道RS-232/V.28收发器、具有isoPower隔离电源的双通道数字隔离器，设计中无需使用单独的隔离DC-DC转换器。由于RIN和TOUT引脚提供高压ESD保护，因此该器件非常适合在恶劣的电气环境中工作，或频繁插拔RS-232电缆的场合。ADM3251E采用ADI公司的芯片级变压器iCoupler技术，能够同时用于隔离逻辑信号和集成式DC-DC转换器，因此该器件可提供整体隔离解决方案。
2.ADC模拟量采样电路设计改进
原本的ADC采样电路使用两片ADC0816。ADC0816是逐次比较式16路8位A/D转换器，其内部包含有一个8位A/D转换器和16路的单端模拟信号多路转换开关，转换精度为1/2LSB，转换时间为100us（时钟频率为640KHz）。改进设计中采用AD7490，它是一款12位高速、低功耗逐次逼近型ADC。同时AD7490采用单电源工作，电源电压为2.7V至5.25V，最高吞吐量可达1MSPS；其内置一个低噪声、宽带宽采样/保持放大器，可处理1MHz以上的输入频率；转换过程和数据采集过程通过CS和串行时钟进行控制，从而为器件与微处理器接口创造了条件。
3.温度控制部分的设计改进
温度对于氢原子钟来说是个很重要的因素，温度控制不好会引起氢原子钟稳定度变差；温度失控会直接导致氢原子钟没有中频信号输出。因此在温度控制的设计中首先要做到可靠、稳定。原先的温度控制系统采用模拟控制多块电路板各温度区域独立控制模式，其缺点是变容二极管参数数值不在正常工作范围内之后，需要人为调整电路板的电位器，即通过人为改变电阻的模式来达到调整温度的目的。在数字化智能温控设计中采用AD7792[4]，AD7792具有两个高精度的可编程恒流激励源，内置有可编程的仪表放大器，可以对不同的输入信号选择相对应的放大倍数，实现信号的匹配。它内置16位ADC，采用SPI串行接口，容易实现光耦隔离，有三路差分模拟输入，可以满足设计中分别对内炉顶，上，底三部分温度进行采集的设计要求。AD7792为适应高精度测量应用的低功耗、低噪声、完整模拟前端，内置一个低噪声、带有三个差分模拟输入的16位Σ-Δ型ADC。它还集成了片内低噪声仪表放大器，因而可直接输入小信号；内置一个精密低噪声、低漂移内部带隙基准电压源，而且也可采用一个外部差分基准电压。图2中所示CHAN表示温度区域，其中CH1代表内炉顶，CH2代表内炉上，CH3代表内炉底；ACTU代表采样温度数值，SET代表设定温度数值，OUT代表了输出功率的大小。
4.移相同步精度设计改进
传统控制板同步精度为100ns±逻辑门延时（约几个ns），移相分辨率为0.1us。经过设计改进后，采用独特的先倍频后同步技术，可大大提高移相同步分辨率。在本次应用中，先对外部输入的10MHz方波信号，经过FPGA内部的锁相环（PhaseLockedLoop，PLL）的配置进行零度移相五倍频，得到和输入信号零相位差的50MHz信号。上一幅为10MHz信号波形，下一幅为倍频后的50MHz方波信号波形。
5.DDS电路设计部分
之前控制板在综合器设计输出时，采用AT89C52驱动三片74LS595串入并出输出6位8421码共24位数据信息经25芯弯角插座（DR-25）将数据传输至接收机控制板，再由CPLD处理后输出所需的频率信号。而目前设计中选取AD9956[5]，使用直接数字式频率合成器（DirectDigitalSynthesizer，DDS）技术直接从监控板输出所需的频率信号，AD9956是由美国AnalogDevice公司推出的高性能的DDS芯片，提供速度高达400MHz的内部时钟，可合成频率高达160MHz，支持2.7GHz的时钟输入(可选2，4或8分频)、内部集成14位的D／A转换器，具备快速频率转换、精细频率分辨率和低相位噪声输出的性能，适用于快速跳频频率合成器的设计，本设计DDS输出频率信号可以根据键盘键入的频率值不同而输出不同的频率值。
6.存储器设计改进
氢原子钟必需具有对时间以及对所监测数据实时保存的功能。然而外部存储器的选择也是多种多样的，目前应用最多的仍是SRAM、EEPROM及NVRAM这三种方案。我们目前使用的存储器就是采用SRAM加后备电池的模式，型号62256，它是组织结构为32K*8位字长的高性能CMOS静态RAM。在设备掉电的情况下，存储数据易丢失。同时SRAM加后备电池的方法增加了硬件设计的复杂性，降低了系统的可靠性；EEPROM方式可擦写次数较少(约10万次)，且写操作时间较长(约10ms)；而NVRAM的价格问题又限制了它的普遍应用。因此越来越多的设计者将目光投向了新型的非易失性铁电存储器(FRAM)。铁电存储器具有以下几个优点：可以总线速度写入数据，而且在写入后不需要任何延时等待；有近乎无限次擦写寿命；数据保持45年不丢失；具有较低的功耗。设计中采用的FM25L16是串行FRAM。其内部存储结构形式为2k×8位，地址范围为0000H~07FFH，FM25L16支持SPI方式0和方式3。具有先进的写保护设计，包括硬件保护和软件保护双重保护功能。FM25L16的数据读写速度能达到18MHz，可与当前高速的RAM相媲美。结束语从设计的测试结果来看，全新的设计模式对电路的性能，可靠性，稳定性等多方面都有很大的提高，具体表现如下所示：
（1）设计中采用AD7490替代ADC0816，从而使得ADC精度提高8bit升级到12bit，精度提高了16倍，并且无需经过外接模拟开关，减少了信号经过多个模拟芯片引起误差。
（2）温度控制系统采用全数字化设计模式，提高测量精度，降低干扰，可避免处理运放电路所造成的对温度飘移的影响以及多级模拟带来的累计误差，最重要的一点就是不用再人为的通过改变电阻模式来达到调整温度的目的。
