[发明专利]一种基于通用嵌入式计算机的物联网终端及系统

说明书

本申请实施例提供一种基于通用嵌入式计算机的物联网终端，包括：软件层和硬件层；软件层包括：封装了包括GPIO、UART、AD和Flash基本功能构件、以及通信模组功能构件的BIOS程序的第一单元，所述第一单元用于确定内核时钟与总线时钟、启动一个定时器、提供时间函数调用接口、给出面向知识要素的常用底层驱动调用方式和启动RTOS；封装了调用所述第一单元中的功能构件的User程序的第二单元，所述第二单元用于根据用户的操作指令调用所述第一单元中的功能构件。本申请实施例的基于通用嵌入式计算机的物联网终端，提高了硬件设计的颗粒度和软件编程的颗粒度，同时提高了软件的可移植性。

技术领域

本申请涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于通用嵌入式计算机的物联网终端及系统。

背景技术

微控制器MCU是物联网终端UE的核心，承担着传感器采样、滤波处理、融合计算、通信、控制执行机构等功能。MCU生产厂家往往配备一本厚厚的参考手册，少则几百页，多则可达近千页。许多厂家也给出软件开发包(Software Development Kit，SDK)。但是，MCU的应用开发人员通常花费太多的精力在底层驱动上，终端UE的开发方式存在软硬件开发颗粒度低、可移植性弱等问题。

(1)硬件开发颗粒度低。在通常NB-IoT终端UE的硬件设计中，首先选一款MCU，选一款通信模组，选一家eSIM卡，根据终端UE的功能，开始了MCU最小系统设计、通信适配电路设计、eSIM卡接口设计及其他应用功能设计。

(2)寄存器级编程，软件编程颗粒度低，门槛较高。MCU参考手册属于寄存器级编程指南，是终端工程师的基本参考资料。例如，要完成一个串行通信，需要涉及波特率寄存器、控制寄存器、状态寄存器、数据寄存器等，一般情况下，工程师针对所使用的芯片，封装其驱动。即使利用厂家给出的SDK，也需要一番周折。无论如何，有一定技术门槛，花费不少时间。此外，工程师面向个性产品制作，不具备社会属性，常常弱化可移植性。又比如，对NB-IoT通信模组，厂家提供的是AT指令，要想打通整个通信流程，需要花费较多时间。

(3)可移植性弱，更换芯片困难，影响产品升级。一些终端厂家的某一产品使用一个MCU芯片多年，有的芯片甚至已经停产，且价格较贵，但由于早期开发可移植性较弱，更换芯片需要较多的研发投入，因此，即使新的芯片性价比高，也较难更换。对于NB-IoT通信模组，更换其型号，难以保证原来的软件不变。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于通用嵌入式计算机的物联网终端及系统，来解决现有技术中终端UE的开发方式中存在的软硬件开发颗粒度低、可移植性弱的技术问题。

基于上述目的，在本申请的第一个方面，提出了一种基于通用嵌入式计算机的物联网终端，包括：

软件层和硬件层；

其中，所述软件层包括：

封装了包括GPIO、UART、AD和Flash基本功能构件、以及通信模组功能构件的BIOS程序的第一单元，所述第一单元用于确定内核时钟与总线时钟、启动一个定时器、提供时间函数调用接口、给出面向知识要素的常用底层驱动调用方式和启动RTOS；

封装了调用所述第一单元中的功能构件的User程序的第二单元，所述第二单元用于根据用户的操作指令调用所述第一单元中的功能构件；

所述硬件层包括：

微控制单元、微控制单元外围电路和通信模组；

所述微控制单元用于控制所述第一单元中的功能构件运行和对参数的数据进行处理，所述微控制单元外围电路用于响应所述微控制单元对所述第一单元中的功能构件运行的控制和对参数的数据的处理，所述通信模组用于与信息邮局建立通信连接。

在一些实施例中，还包括：