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篇1

隨著計算機工業的發展，作為計算機最常用輸入設備的鍵盤也日新月異。1981年IBM推出了IBM PC／XT鍵盤及其接口標準。該標準定義了83鍵，采用5腳DIN連接器和簡單的串行協議。實際上，第一套鍵盤掃描碼集并沒有主機到鍵盤的命令。為此，1984年IBM推出了IBMAT鍵盤接口標準。該標準定義了84～101鍵，采用5腳DIN連接器和雙向串行通訊協議，此協議依照第二套鍵盤掃描碼集設有8個主機到鍵盤的命令。到了1987年，IBM又推出了PS／2鍵盤接口標準。該標準仍舊定義了84～101鍵，但是采用6腳mini－DIN連接器，該連接器在封裝上更小巧，仍然用雙向串行通訊協議并且提供有可選擇的第三套鍵盤掃描碼集，同時支持17個主機到鍵盤的命令。現在，市面上的鍵盤都和PS／2及AT鍵盤兼容，只是功能不同而已。

2　PS／2接口硬件

2．1 物理連接器

一般，具有五腳連接器的鍵盤稱之為AT鍵盤，而具有六腳mini－DIN連接器的鍵盤則稱之為PS／2鍵盤。其實這兩種連接器都只有四個腳有意義。它們分別是Clock（時鐘腳）、Data數據腳、＋5V（電源腳）和Ground（電源地）。在PS／2鍵盤與PC機的物理連接上只要保證這四根線一一對應就可以了。PS／2鍵盤靠PC的PS／2端口提供＋5V電源，另外兩個腳Clock（時鐘腳）和Data數據腳都是集電極開路的，所以必須接大阻值的上拉電阻。它們平時保持高電平，有輸出時才被拉到低電平，之后自動上浮到高電平。現在比較常用的連接器如圖1所示。

2．2 電氣特性

PS／2通訊協議是一種雙向同步串行通訊協議。通訊的兩端通過Clock（時鐘腳）同步，并通過Data（數據腳）交換數據。任何一方如果想抑制另外一方通訊時，只需要把Clock（時鐘腳）拉到低電平。如果是PC機和PS／2鍵盤間的通訊，則PC機必須做主機，也就是說，PC機可以抑制PS／2鍵盤發送數據，而PS／2鍵盤則不會抑制PC機發送數據。一般兩設備間傳輸數據的最大時鐘頻率是33kHz，大多數PS／2設備工作在10～20kHz。推薦值在15kHz左右，也就是說，Clock（時鐘腳）高、低電平的持續時間都為40μs。每一數據幀包含11～12個位，具體含義如表1所列。

表1 數據幀格式說明

1個起始位

總是邏輯0

8個數據位

（LSB）低位在前

1個奇偶校驗位

奇校驗

1個停止位

總是邏輯1

1個應答位

僅用在主機對設備的通訊中

表中，如果數據位中1的個數為偶數，校驗位就為1；如果數據位中1的個數為奇數，校驗位就為0；總之，數據位中1的個數加上校驗位中1的個數總為奇數，因此總進行奇校驗。

2．3 PS／2設備和PC機的通訊

PS／2設備的Clock（時鐘腳）和Data數據腳都是集電極開路的，平時都是高電平。當PS／2設備等待發送數據時，它首先檢查Clock（時鐘腳）以確認其是否為高電平。如果是低電平，則認為是PC機抑制了通訊，此時它必須緩沖需要發送的數據直到重新獲得總線的控制權（一般PS／2鍵盤有16個字節的緩沖區，而PS／2鼠標只有一個緩沖區僅存儲最后一個要發送的數據）。如果Clock（時鐘腳）為高電平，PS／2設備便開始將數據發送到PC機。一般都是由PS／2設備產生時鐘信號。發送時一般都是按照數據幀格式順序發送。其中數據位在Clock（時鐘腳）為高電平時準備好，在Clock（時鐘腳）的下降沿被PC機讀入。PS／2設備到PC機的通訊時序如圖2所示。

當時鐘頻率為15kHz時，從Clock（時鐘腳）的上升沿到數據位轉變時間至少要5μs。數據變化到Clock（時鐘腳）下降沿的時間至少也有5 μs，但不能大于25 μs，這是由PS／2通訊協議的時序規定的。如果時鐘頻率是其它值，參數的內容應稍作調整。

上述討論中傳輸的數據是指對特定鍵盤的編碼或者對特定命令的編碼。一般采用第二套掃描碼集所規定的碼值來編碼。其中鍵盤碼分為通碼（Make）和斷碼（Break）。通碼是按鍵接通時所發送的編碼，用兩位十六進制數來表示，斷碼通常是按鍵斷開時所發送的編碼，用四位十六進制數來表示。

3 PS／2接口的嵌入式軟件編程方法

PS／2設備主要用于產生同步時鐘信號和讀寫數據。

3．1 PS／2向PC機發送一個字節

從PS／2向PC機發送一個字節可按照下面的步驟進行：

(1)檢測時鐘線電平，如果時鐘線為低，則延時50μs；

(2)檢測判斷時鐘信號是否為高，為高，則向下執行，為低，則轉到(1)；

(3)檢測數據線是否為高，如果為高則繼續執行，如果為低，則放棄發送（此時PC機在向PS／2設備發送數據，所以PS／2設備要轉移到接收程序處接收數據）；

(4)延時20μs（如果此時正在發送起始位，則應延時40μs）；

（5）輸出起始位（0）到數據線上。這里要注意的是：在送出每一位后都要檢測時鐘線，以確保PC機沒有抑制PS／2設備，如果有則中止發送；

（6）輸出8個數據位到數據線上；

（7）輸出校驗位；

（8）輸出停止位（1）；

（9）延時30μs（如果在發送停止位時釋放時鐘信號則應延時50μs）；

通過以下步驟可發送單個位：

（1）準備數據位（將需要發送的數據位放到數據線上）；

（2）延時20μs；

（3）把時鐘線拉低；

（4）延時40μs；

（5）釋放時鐘線；

（6）延時20μs。

3．2 PS／2設備從PC機接收一個字節

由于PS／2設備能提供串行同步時鐘，因此，如果PC機發送數據，則PC機要先把時鐘線和數據線置為請求發送的狀態。PC機通過下拉時鐘線大于100μs來抑制通訊，并且通過下拉數據線發出請求發送數據的信號，然后釋放時鐘。當PS／2設備檢測到需要接收的數據時，它會產生時鐘信號并記錄下面8個數據位和一個停止位。主機此時在時鐘線變為低時準備數據到數據線，并在時鐘上升沿鎖存數據。而PS／2設備則要配合PC機才能讀到準確的數據。具體連接步驟如下：

（1）等待時鐘線為高電平。

（2）判斷數據線是否為低，為高則錯誤退出，否則繼續執行。

（3）讀地址線上的數據內容，共8個bit，每讀完一個位，都應檢測時鐘線是否被PC機拉低，如果被拉低則要中止接收。

（4）讀地址線上的校驗位內容，1個bit。

（5）讀停止位。

（6）如果數據線上為0（即還是低電平），PS／2設備繼續產生時鐘，直到接收到1且產生出錯信號為止（因為停止位是1，如果PS／2設備沒有讀到停止位，則表明此次傳輸出錯）。

（7 輸出應答位。

（8） 檢測奇偶校驗位，如果校驗失敗，則產生錯誤信號以表明此次傳輸出現錯誤。

（9）延時45 μs，以便PC機進行下一次傳輸。

讀數據線的步驟如下：

（1）延時20μs；

（2）把時鐘線拉低

（3）延時40μs

（4）釋放時鐘線

（5）延時20μs

（6）讀數據線。

下面的步驟可用于發出應答位；

（1）延時15μs；

（2）把數據線拉低；

（3）延時5μs；

（4）把時鐘線拉低；

（5）延時40μs；

（6）釋放時鐘線；

（7）延時5μs；

（8）釋放數據線。

4　用于工控機的雙鍵盤設計

工控機通常要接標準鍵盤，但是為了方便操作，常常需要外接一個專用鍵盤。此實例介紹了在工控PC機到PS／2總線上再接入一個自制專用鍵盤的應用方法。

該設計應能保證兩個鍵盤單獨工作，而且相互不能影響。因此，不能直接把專用鍵盤和標準鍵盤一起接到工控PC的PS／2口。鑒于這種情況，本設計使用模擬開關CD4052并通過時分復用工控PC的PS／2口，來使在同一個時刻只有一個鍵盤有效，從而解決上述問題。其硬件原理圖如圖3所示。其中P2口和P1口用于鍵盤掃描電路（圖中未畫出），P0．0為數據端，P0．1為時鐘端，P0．2為模擬開關選通端。由于專用鍵盤不需要接收工控PC機的命令，所以軟件中并不需要寫這部分相應的代碼。

通過軟件可在專用鍵盤復位后把P0．2清0，以使模擬開關CD4052打開相應的通道。這時工控PC的標準鍵盤將開始工作。標準鍵盤可以完成工控PC剛啟動時對外設檢測的應答。復位后的專用鍵盤不停地掃描有沒有按鍵，如果有鍵按下則識別按鍵，并且按照預先的設計進行編碼，同時調用發送程序并通過PS／2口發送到工控PC。此時模擬開關關閉相應通道（將P0．2置1），專用鍵盤接入工控PCPS／2口的時鐘線和數據線而工作，但標準鍵盤被模擬開關從PS／2的時鐘線和數據線中斷而不工作，這樣，雙鍵盤便可時分復用同一個工控PC機的PS／2口。相應的發送子程序如下：

＃define DATAP00 用P0．0做數據線

＃define CLKP01 用P0．1做時鐘線

＃define INHIBITP02 用P0．2做CD4052的INH端

＃define PORTRP1 用P1口做讀入口

＃define PORTWP2 用P2口做寫出口 可以實現64個自定義鍵

void send（ucharx）／＊＊＊function forsend a char da-ta＊＊＊／

{

uchar i，temp，char_temp;

bit flag_check＝1;

INHIBIT＝1;／／disable standard keyboard

delay_ ms(3);

temp＝x;

for(i＝0;i＜8;i＋＋)／／find the number of 1 in this uchar x is odd or not

{

char_temp＝temp＆0x01;

if(char_temp＝＝0x01)

{

flag_check＝!flag_check;

}

temp＝temp＞＞1;

}

CLK＝1;／／send 1 to P1 then read P1

while (!CLK) ／／ifCLK is low wait

{

;

}

CLK＝1;DATA＝1;／／send 1 to P1 then read P1

if(CLK＝＝1)

{

delay_us(30);／／

}

if(CLK＝＝1＆＆DATA＝＝1)／／send data

{

DATA＝0;／／start bit 0

delay_us(10);

CLK＝0;

delay_us(5);／／

temp＝x;

for(i＝0;i＜8;i＋＋)／／send 8 bits LSBfirst

{

CLK＝1;

delay_us(5);

char_temp＝temp＆0x01;

if(char_temp＝＝0x01)

{

DATA＝1;

}

else

{

DATA＝0;

}

／／DATA＝(bit)(temp＆0x01);

／／LSB

delay_us(10);

CLK＝0;

delay_us(5);

temp＝temp＞＞1;

}

CLK＝1;／／send check bit

delay_us(5);

DATA＝flag_check;

delay_us(10);

CLK＝0;

delay_us(5)

CLK＝1;／／send stop bit

delay_us(5);

DATA＝1;

delay us10

CLK＝0

delay_us(5);

CLK＝1;

delay_us(30); 

CLK＝1;DATA＝1;／／send 1 to P1 then read P1

if(CLK＝＝1＆＆DATA＝＝0)

{

return; ／／pc is sending data to mcu， go to

receiving function

}

INHIBIT＝0; ／／enable standard keyboard

篇2

HART通信接口的軟件設計包括AD5421的控制程序和HART協議通信程序。AD5421的控制程序主要是對環路電流4mA－20mA輸出的控制和系統供電電壓+3.3V輸出的控制，較為簡單。HART協議通信程序即為HART協議數據鏈路層和應用層的軟件實現。HART協議通信遵從主從方式半雙工通信，變送器作為從設備，除了處于突發模式外，只有在接收到主設備(上位機或手操器)發來的命令后才會作出應答。為了能及時接收到主設備發送的命令而又不影響主程序的正常運行，HART協議通信程序主要由串口接收發送中斷實現。變送器在上電或看門狗復位后，首先主程序對HART協議通信部分進行初始化配置，包括設定ADuCM361內部UART模塊工作方式、串行通信波特率、數據幀格式、清通信緩沖區、中斷等，之后將其設置為等待狀態，等待狀態下，一旦上位機有命令發來，AD5700的載波檢測口CD變為高電平，觸發中斷，啟動接收并關閉載波檢測中斷，程序進入接收部分。命令幀數據接收完畢，經ADuCM361做出相應處理后，把要發回的應答幀內容放入通信緩沖區中，觸發中斷，進入發送程序，發回應答幀，由此完成一次命令的交換，然后再次進入等待狀態，等待下一條主機命令。HART協議通信接口通過圖3所示的中斷調用子程序的方法，完成現場儀表和主機之間的通信，可以使主機完成對現場儀表的工作參數設置、測量結果讀取、儀表狀態檢測等工作。

3應用效果

圖4所示為HART變送器連線圖，采樣電阻RL(取值300Ω)串接于4mA－20mA回路中，將電流信號和HART信號轉換為電壓信號，通過RS232HART轉換器與上位機通信。上位機軟件采用第三方HART通信軟件，測試結果表明可進行點對點HART通信，并能實現所支持的各條HART命令，在4mA－20mAHART總線上再接入一塊第三方的HART渦輪流量計，也能正確進行多點HART通信，完全達到了HART協議技術要求。

篇3

接入網所覆蓋的范圍可以由三類接口來界定，如圖1所示。接口的標準化、綜合性直接影響到接入網的建設成本及接入網能承載的業務能力，為此，ITU-T綜合考慮各種需要，終于通過了關于接入網和本地交換機之間標準化的V5.1和V5.2接口的建議[1,2]。

V5接口是一種在接入網中適用范圍廣、標準化程度高的新型開放的數字接口，對于設備的開發應用、多種業務的發展和網絡的更新起著重要的作用。V5接口的標準化代表了重要的網絡演進方向，影響深遠。其意義在于交換機通過此接口可以支持多種類型的用戶接入，而且V5接口的開放性意味著交換機和接入網的技術和業務演進完全獨立開來。接入網的發展可以不受交換機的限制，使得接入網市場完全開放。

一、V5接口協議結構

窄帶V5接口包括V5.1和V5.2接口。V5.1接口由1條2048Kb/s鏈路構成，通過時隙傳遞公共控制信號，支持模擬電話接入，基于64Kb/s的綜合業務數字網基本接入（2B＋D）和用于半永久連接的、不加帶外信令信息的其他模擬接入和數字接入。這些接入類型都具有指配的承載通路分配，即用戶端口與V5.1接口內承載通路有固定的對應關系。V5.2接口按需要可以由1~16個2048Kb/s鏈路構成，除支持V5.1接口的業務外，還支持ISDN PRI（30B＋D）接入，其基于呼叫的時隙分配使得V5.2接口具有集中功能。V5.1接口是V5.2接口的子集，V5.1接口應當能夠升級到V5.2接口。

V5接口協議由3層組成，接入網側和本地交換機側呈不對稱布置，層與層之間的信息傳遞采用原語實現，而同層子層間的信息傳遞則采用映射。

V5接口物理層由1~16條2048Kb/s的鏈路構成，電氣和物理特性符合G.703建議，幀結構符合G.704/G.706建議。每幀由32個時隙組成，其中：時隙TS0用作幀定位和CRC-4規程；時隙TS15、TS16和TS31可以用作通信通路(C通路)，運載信令信息和控制信息，通過指配來分配；其余時隙可用作承載通路。

V5接口的數據鏈路層僅對于C通路而言。第二層協議(LAPV5)規范以建議Q.921中規定的LAPD協議和規程為基礎，允許將不同的信息流靈活地復用到C通路上去。第二層協議分為兩個子層：封裝功能子層(LAPV5-EF)和數據鏈路子層(LAPV5-DL)。此外，第二層功能中還應包括幀中繼功能(AN-FR)。

V5接口的第三層協議簇包括PSTN協議、控制協議、鏈路控制協議、BCC協議和保護協議（后三種協議為V5.2接口特有）。PSTN協議負責處理與PSTN業務有關的信令；控制協議負責用戶端口狀態指示與控制，協調兩側在網管控制下的數據指配；鏈路控制協議負責協調和控制AN、LE兩側的鏈路阻塞、鏈路解除阻塞和鏈路標識功能；BCC協議用來把一特定2048Kb/s鏈路上的承載通路基于呼叫分配給用戶端口；保護協議提供V5.2接口在出現故障時通信路徑切換的保護功能。

如圖2所示，當第三層協議有信令信息需要發送時，通過數據鏈路子層（LAPV5-DL），請求封裝功能子層（LAPV5-EF），用給定的封裝功能地址傳送數據鏈路子層端到端數據。

二、V5接口的實現

筆者曾參與IDS2000綜合數字通信系統（接入網側）V5.2接口的開放研制工作。IDS2000綜合數字通信系統是電力自動化研究院為了滿足電力通信網發展的需要而開發的一種綜合接入設備。該設備具備V5接口，使得IDS2000系統可以很方便地通過開放接口和大型交換設備互連，取代了原先接入大型交換設備時所用的音頻Z接口或專用接口。

V5接口協議分3層結構。物理層和數據鏈路層部分功能由硬件實現，這在超大規模集成電路飛速發展的今天，難度已不是太大。Mitel公司生產的大規模E1接口芯片MT9075就是一種很合適的芯片[3]。MT9075是一種單E1接口，綜合了成幀器和LIU。重要特性包括數據鏈路接入、告警、中斷、環回和診斷，并內嵌了兩個HDLC控制器（MT8952），特別適用在V5接口（封裝功能子層功能和HDLC協議類似）。

V5接口的第三層協議包含內容較多，由軟件實現。本文主要結合嵌入式系統編程來介紹V5接口的第三層軟件結構，對于協議細節的實現不多贅述。

    1.實時多任務操作系統[4]

目前，嵌入式應用領域的一個發展傾向是采用實時多任務操作系統RTOS（Real Time Operating System）。RTOS的廣泛使用與應用的復雜化有關。過去1個單片機應用程序所控制的外設和履行的任務不多，采取1個主循環和幾個順序調用的子程序模塊即可滿足要求；但現在1個嵌入式控制系統可能要同時控制/監視很多外設，要求實時響應，有很多處理任務，各個任務之間有很多信息傳遞，如果仍采用原來的方法，存在兩個問題：一是中斷可能得不到及時響應，處理時間過長；二是系統任務多，要考慮的各種可能也多，各種資源若調度不當就會造成死鎖，降低軟件可靠性，程序編寫任務量成指數增加。正是這種情況的出現，推動著RTOS的應用迅速發展。

對于V5接口，系統軟件工作量相當大，包括5個核心協議功能的處理，須管理很多定時器，有很多用戶端口需要監視，并且要求實時處理，若采用傳統的軟件編程方法，很難實現。在IDS2000系統中，筆者采用VRTX實時多任務操作系統[5]作為開發平臺，大大減輕了軟件的工作量，而采用面向對象的編程方法和事件驅動的消息機制，使得協議程序具有高可靠性、可控、可觀測、易于維護和管理。

    2.V5接口軟件框圖

如圖3所示，V5接口軟件主要包括：

（1） 數據鏈路層模塊（僅包括數據鏈路子層功能，封裝功能子層由硬件板完成）；

（2） PSTN協議處理模塊；

（3） 控制協議處理模塊（包括用戶端口狀態機、指配控制狀態機、公共控制狀態機）；

（4） 鏈路控制協議處理模塊（包括鏈路控制狀態機、鏈路控制L3狀態機）；

（5） BCC協議處理模塊；

（6） 保護協議模塊；

（7） V5接口AN側系統管理模塊；

（8） V5接口AN側資源管理模塊；

（9） 定時器管理模塊；

（10） 消息處理模塊；

（11） 用戶端口模塊；

（12） 10ms定時中斷。

上述模塊中，模塊1~7完成V5接口協議的核心功能。其中，數據鏈路層模塊對模塊2~7所產生的消息進行處理，交由V5硬件接口板完成封裝功能，再發送給LE側實體；PSTN協議處理模塊主要功能是建立用戶端口狀態和LE側國內協議實體之間的聯系；控制協議模塊用于表示用戶端口狀態指示與控制，還和系統啟動、重新啟動、指配有關；V5接口AN側系統管理模塊是協議功能正常實現的重要部分，在AN和LE中，不同的FSM之間或第二層協議實體之間沒有直接的通信，而是通過系統管理來協調V5接口各個協議實體之間的操作。另外，系統管理負責從AN或LE的各種功能模塊中接收和處理有關狀態和故障的信息。系統管理還是維護臺或網管系統與V5接口之間的橋梁，它負責接收維護命令，并對V5接口執行相應的操作，隨時向上層網管報告系統的運行狀況。

模塊8~12完成V5接口協議的輔助功能。其中用戶端口模塊負責用戶端口狀態掃描與控制，直接與硬件端口聯系；AN側資源管理模塊配合BCC協議處理模塊完成V5接口中BCC協議功能；消息處理模塊是為了減輕操作系統的負擔設立的，它負責協同操作系統管理各模塊的消息隊列；定時器管理模塊負責產生、管理系統中所需要的定時器，當定時器溢出時，發送消息至相應模塊；10ms定時中斷程序負責調度系統中需周期性運行的任務，采用“信號量”（semaphores）的通信機制完成。

    3.有限狀態機

在上述程序模塊中，存在大量的有限狀態機（FSM），如控制協議中的用戶端口FSM、公共控制FSM、BCC協議中的承載通路連接FSM等。有限狀態機是描述通信協議過程的一般方式，是一種面向對象的描述方法，與具體實現程序無關。有限狀態機具有有限狀態集，在任意給定的時刻，必有惟一確定的狀態，在某狀態下必須依賴于外部輸入的特定消息觸發，才能引起狀態轉移或執行某種任務。

有限狀態機對于系統其他軟件而言相當于一個“黑匣子”。它可以接收有限的消息組，也可以發送特定的消息組，但其內部結構不為系統其他部分所知。它的功能完全由它接收和發送消息順序所決定。

有限狀態機的這種描述方式很適合用面向對象的方法實現。在傳統的實現方法中，狀態變量和狀態表可以在狀態機模塊外被訪問，易于遭到破壞。面向對象的實現方法提供了一種更加結構化和更加直觀的FSM實現方法，更利于“數據隱藏”，而且這些優點隨著FSM規模的增大越發明顯。我們只須要定義一個FSM基類，利用封裝、繼承和多態性的特點，就很容易從先前定義的基類中派生出所需要的FSM，大大減少了軟件的工作量，軟件也易于維護。

    4.定時器的實現機制

定時器對于正確實現通信協議功能有著很重要的作用。V5接口協議中存在大量的定時器，當話務量較大時，可能有數百個定時器同時運行。定時器的設計是正確完成V5接口協議功能的一個重要部分。

本系統中由定時器管理進程負責管理V5接口中所有的定時器。由于各種定時器所要求的精度各不相同，所選擇時間的長度對各定時器進行監視和計數累計是問題的關鍵：時間間隔太小，影響系統運行效率；時間間隔太長，影響定時器的精度。為了解決這個問題，系統中設定了三種不同分辨率的定時器：10ms、100ms和1s（分辨率指計數時間間隔）。

若某應用進程須要使用定時器，首先要向定時器管理進程發送一消息，消息中應包含申請定時器的分辨率、預置計數值、溢出后應發送的消息等信息。定時器管理進程收到該消息后，根據定時器的分辨率將其放到合適的定時隊列中，啟動定時。若定時器計數為零，則表示該定時器溢出，定時器管理進程應向相應的應用進程發送溢出消息，同時應釋放該定時器。應用進程若主動要求放棄一定時器，則應向定時器管理進程發送一釋放定時器消息。消息中應包含所申請定時器的標號、分辨率以及溢出目標進程、目標對象等。定時器管理進程接收到此消息后，在合適的定時器隊列中尋找到該定時器后，將其釋放。 定時器管理進程管理其他各應用進程所申請的定時器。在定時器管理進程中，有三個鏈表分別用于存放這3種不同分辨率的定時器。

定時器管理進程完成以下一些基本功能：

（1）管理10ms、100ms和1s三種定時器鏈表。

（2）當10ms定時間隔到，應遍歷10ms定時器鏈表，完成對鏈表中各定時器的計數處理。若有定時器溢出，則向相應的進程發送溢出消息，并從定時器鏈表中釋放該定時器。同樣，當100ms或1s的定時間隔到時，也應對100ms或1s定時器鏈表作相同處理。

（3）處理從其他進程接收到的消息。當收到從其他進程發送的申請定時器的消息時，應在相應分辨率的定時器鏈表中插入所申請的定時器；在接收到從其他進程來的釋放定時器的消息后，應尋找到該定時器，并將其釋放。

    5.編寫可重入函數

V5接口中有大量的函數需要編寫。和傳統的編程環境不同，本系統中，V5接口軟件運行在多任務環境上，函數的可重入性（reentrancy）顯得很重要。

所謂可重入函數是指一個可以被多個任務調用的過程，任務在調用時不必擔心數據是否會出錯。在編寫函數時應盡量只使用局部變量，對于要使用的全局變量需要加以保護（如采用關中斷、信號量等措施），這樣構成的函數一定是可重入的；而編譯器是否具有可重入的庫，與它所服務的操作系統有關，如DOS下的Borland C和Microsoft C/C++等就沒有可重入函數庫，這是因為DOS是一個單用戶、單任務的操作系統。

為了確保每一個調用函數的任務控制自己私有變量，在一個可重入的C函數中，將這樣的變量申明為局部變量，C編譯器將這樣的變量存放在調用棧上或寄存器里。在VRTX操作系統下編寫可重入的函數，須要遵循以下原則：

（1）將所有局部變量申明為auto或寄存器（register）類型；

（2）盡量不要使用static或extern變量,不可避免使用全局變量時,需加以保護；

（3）用VRTX庫函數sc_gblock分配大的數據結構。

篇4

隨著控制、計算機、通信、網絡等技術的發展，信息交換溝通的領域正在迅速覆蓋從現場設備到控制、管理、驅動、開發的各個層次。而其中的現場總線技術是其主要的組成部分，直接關系到工業控制集成系統性能以及系統的穩定可靠。

現場總線是一種連接智能現場設備和自動化系統的全數字化、雙向傳輸、多分支結構的串行通信網絡。現場總線的關鍵標志是能夠支持雙向、多節點、總線式的全數字通信。

本設計的主要工作是采用基于ARM7內核的高性能處理器LPC2131作為主控芯片，并使用了專用的總線協議芯片AD2483，實現ModBus現場設備與異構系統之間的數據傳輸與協議轉換。該協議轉換模塊系統框圖如圖1所示。

1 協議轉換模塊介紹

1.1 模塊工作原理

協議轉換模塊的功能是完成現場ModBus設備數據的采集和數字化處理，并將轉換后的結果通過異構系統的內部總線傳送到上層控制系統。同時實現上層控制系統對現場設備的控制與配置。

該模塊采用RS-485電平轉換芯片，該芯片自帶電氣信號隔離，信號調理技術。該模塊提供通信檢測顯示功能，可提供獨立隔離的24VDC供電電源輸出，用于現場ModBus設備的工作電源。圖2為模塊系統總體結構框圖。

1.2 ModBus通訊規約

在各種不同的系統通信中，ModBus協議是一種在工業領域被廣泛應用的、真正開放的、標準的網絡通信協議，通過該協議，不同廠家的現場設備可以實現數據通信。

ModBus可編程控制器之間可以相互通訊，也可與不同網絡上的其他設備進行通訊。網絡信息存取可由控制器內置的端口，網絡適配器和網關等設備實現。該協議定義了控制器能識別和使用的信息結構。當在ModBus網絡上進行通訊時，協議能使每一臺控制器知道它本身的設備地址，并識別對它尋址的數據，決定應起作用的類型，取出包含在信息中的數據和資料等，控制器也可組織回答信息，并使用ModBus協議將此信息傳送出去。

在其他網絡上使用時，數據包和數據幀中也包含著ModBus協議。網絡控制器中有相應的應用程序庫和驅動程序，實現嵌入式ModBus協議信息與此網絡中用子節點設備間通訊的特殊信息幀的數據轉換。

ModBus采用主從方式，若一臺控制器作為主機設備發送一個信息，則可從一臺從機設備返回一個響應，類似，當一臺控制器接受信息時，它就組織一個從機設備的響應信息，并返回至原來發送信息的控制器。

2 硬件電路設計

2.1 電源電路

電源電路模塊主要對模塊的電源部分進行處理，將工控行業普遍采用的直流24VDC的輸入轉變為模塊CPU需要的5VDC和3.3VDC，同時進行EMC防護。該模塊在輸入電壓出增加了防雷擊浪涌電路和支持熱插拔電路，使用的主要器件是LT4356-1。電源電路圖如圖3：

LT4356-1浪涌抑制器可保護負載免遭高電壓瞬變的損壞。它能夠通過控制一個外部N溝道MOSFET的柵極以在過壓過程中調節輸出。輸出被限制在一個安全的數值上，從而允許負載繼續運行。LT4356-1還監視VCC和SNS引腳之間的電壓降，以防止遭受過流故障的影響。一個內部放大器用于把電流檢測電壓限制為50mV。

2.2 主控電路

微控制器電路為ARM控制器的可靠穩定工作提供硬件環境，包括ARM控制器的時鐘電路、復位電路等部分。復位電路采用上電復位方式，并且備有按鍵復位操作，方便用戶調試使用。

2.3 電平轉換電路

電路完成現場485信號與控制器LPC2131之間的電平轉換功能。圖4是RS-485轉換電路。

RS-485轉換電路采用485轉換芯片ADM2483。

ADM2483是ADI（Analog device，inc）公司推出的基于其專利iCoupler磁隔離技術的隔離型RS-485收發芯片。內部集成了三通道的數字隔離器、帶三態輸出的差分驅動器和一個帶三態輸入的RS485差分接收器。節點數可允許多達256個，最高傳輸速率可達500Kbps。 iCoupler磁隔離技術是ADI公司的一項專利隔離技術，是一種基于芯片尺寸的變壓器隔離技術，它采用了高速CMOS工藝和芯片級的變壓器技術。所以，在性能、功耗、體積等各方面都有傳統光電隔離器件（光耦）無法比擬的優勢。ADM2483采用具有短路電流限制的限擺率驅動器，較低擺率降低了不恰當的終端匹配和接頭產生的誤碼。集成的熱關斷電路可將驅動器輸出置為高阻狀態，防止過度的功率損耗。

3 軟件程序設計

系統上電后，協議轉換模塊需要系統初始化，初始化操作主要完成系統各個軟件模塊的準備工作已經相應接口的驅動程序。之后要進行寫入指令和寫入數據的步驟。

整個軟件結構由幾個主要的軟件的模塊組成，分別是main（）函數，get_order（）函數和exchange（）函數。

3.1 main（）函數設計說明

該函數為整個軟件架構的主函數，在進入主函數之前，由編譯器自動加載了硬件的堆棧和中斷向量配置文件。當配置完成后，程序自動跳入主函數開始執行。主函數的代碼為順序執行，模塊除數據通信功能的其他所有功能都在主函數中實現，圖5是主函數的程序流程圖。

3.2 get_order（）函數設計說明

get_order（）函數作用是將異構系統總線收到的數據轉換到ModBus發送緩沖區中準備發送給現場的ModBus設備。在轉換時要嚴格按照標準ModBus-RTU格式進行。圖6是該函數的程序流程圖。

3.3 exchange（）函數設計說明

exchange（）函數作用與get_order（）函數剛好相反，exchange（）函數將現場ModBus設備采集到的數據按照異構系統總線協議方式存入到主控制器中。

4 結論

本文通過基于ARM內核的高速微處理器LPC2131的ModBus協議轉換模塊進行介紹，在此基礎上完成了硬件設計與軟件搭建，通過編寫控制器軟件程序實現了現場ModBus設備與異構系統的數據通信和電平轉換。實踐結果表明，該設計硬件結構簡單，運行穩定可靠，軟件開發周期短，滿足現場設備數據通信以及協議接口驅動的需要。

參考文獻：

[1] 蒲靖榮，杜開勛，朱占青，等.基于網絡和ModBus協議的遠程監控系統[J].自動化儀表，2009，30（7）：52-57.

[2] 馬忠梅，籍順心，張凱，等.單片機的C語言應用程序設計[M].北京：北京航空航天大學出版社，2007：290-291.

[3] 李海濤，儀維，吳筱堅，等.PIC單片機應用開發典型模塊[M].北京：人民郵電出版社，2007.

篇5

當前階段，社會對高速信息網絡需求不斷提升，為應對這一形勢，互聯網不斷開發新協議，通過局部修補實現結構的進一步完善。國際互聯網標準化工作組IETF對這一完善過程起著主導作用，通過對新標準的制定與修改提升互聯網性能，完善其功能。在這種發展背景下，網絡架構日益變得復雜，為管理與維護工作帶來較大難度[1]。這一問題的決定性因素在于互聯網的最初設計，特別是對TCP/IP的設計。而對于TCP/IP的修改又存在較大困難，因此，社會各界均在尋求一種新的解決途徑來化解當前的困境。于是，新型體系架構應運而生。

傳統的網絡構架中由于邏輯控制和數據轉發緊密地耦合于網絡設備中，新的網絡控制管理策略很難到現網上部署，網絡的擴展性和靈活性被束縛，因而從控制和轉發分離成為許多研究者的共識。因此，在嘗試改變互聯網的體系結構的同時，軟件定義的網絡（software defined networking，SDN）被作為一種新型的網絡體系結構提出。OpenFlow技術作為SDN轉發抽象的實現之一，已經受到學術界和工業界的普遍關注和廣泛研究。OpenFlow實現了將設備控制平面與數據平面相分離，讓用戶對設備的控制和修改變得更容易[2]。

1 SDN的發展現狀

為了有效解決TCP/IP構架帶來的問題，國際學術界通過未來網絡研究的實施致力于未來網絡創新實驗平臺的開發與建設，同時先后啟動了GENI、FINE、4WARD、FIA等項目。IETF開發出了ForCES網絡構架，用于標準化控制組件與網絡組件的通信，網絡設備主要由兩部分組成，包括控制件（CE）與轉發件（FE），其中CEM件主要執行控制與信令的功能，使用ForCES協議指導轉發組件處理報文的方式。ForCES自2003年起開始實行標準化，同時出版了許多應用文檔，定義網絡實體和接口的框架模型。但是，這一標準化形式只是致力于創新與建模，并未獲得設備商的普遍運用。后期，又開發了網絡構架Ethane，這一構架主要針對于企業網的應用管理，允許相關網絡管理者對精細粒度策略進行定義，并于網絡中予以執行。將基于流轉發的以太網交換機直接和管理網絡接入的路由控制器相連，這種方式看上去較為激進，但其可向后兼容現有主機與交換機。控制器對主機的網絡注冊、認證及數據流的路由策略有控制作用，而下層交換機主要承擔對數據的轉發工作。

基于上述的這些研究，斯坦福大學的Nick教授等人提出了OpenFlow，可讓研究者在現今的網絡運行試驗協議。它可以作為像GENI項目這樣大規模試驗床的重要部件，斯坦福的兩棟大樓很快就部署了OpenFlow網絡，隨后，OpenFlow受到了學術界的廣泛關注。OpenFlow思想也逐漸演變成了今天的SDN網絡構架，具備控制、轉發分離、集中化控制、資源虛擬化等優勢。不久后，OFELIA、GENI項目和FIRE項目均提出采用OpenFlow技術搭建未來網絡的創新實驗平臺。在Nick教授等人的推動下，2011年開放網絡基金會（ONF）成立，專門負責相關規范和標準的制定以及推廣，包括OpenFlow協議版本、配置協議OF-Config和SDN白皮書，有力地促進了SDN/OpenFlow的標準化進程，使它成為未來網絡體系構架研宄和創新實驗平臺構建領域的熱點技術。ITU-T與IETF等國際標準化組織也紛紛開始關注SDN的應用場景和組網方式。但SDN不僅停留在學術研究層面，應該說工業界的熱情不亞于學術界，谷歌、微軟等互聯網公司均在SDN領域投入了大量的科研力量。企業界也出現Nicira和Big Switch等為代表的SDN公司，開發出了OpenVSwitch和Floodlight等網絡軟件。

2 OpenFlow協議及特點

2.1 OpenFlow規范

OpenFlow交換機規范定義了交換機的基本功能以及通過遠端控制器對OpenFlow交換機進行管理的協議。遠端控制器在安全通道上通過OpenFlow協議對交換機中的安全控制單元直接進行管理（圖1）。

在OpenFlow1.0.0的交換機中，數據報文處理和尋址的過程如下。

步驟1，以太網數據進入交換機后被輸送至數據解析系統。步驟2，提取報頭字段信息，將其置于分組報頭，報頭信息主要用于匹配操作。步驟3，對分組報頭進行查找，成功匹配后送至匹配系統。步驟4，對比數據包報頭與OpenFlow流表中流條目規則。OpenFlow流表中流條目存在優先級由高到低的順序，所以，在查找數據包報頭時，應自流表中的首個表項開始。成功匹配后，在匹配的流表條目上繼續進行；如果匹配不成功，則將數據報文送至控制器進行處理。具體見圖2。

在OpenFlow交換機中流表示進行分組轉發查詢的最關鍵部件，在流表中包含了一系列的入口項（用于匹配收到的分組），激活計數器并自動匹配到與該分組所對應的操作。如果在流表中找到對應的入口項，將對該報文執行預先設定的動作，而控制器的作用則是用于確定某一報文沒有找到對應入口時的動作，同時還負責流表中每一條記錄的增刪。

2.2 OpenFlow協議特點

作為一項灸手可熱的新技術，OpenFlow之所以能夠受到廣泛的關注和支持，是和OpenFlow協議的技術特點息息相關的。OpenFlow協議主要有以下特點。

（1）OpenFlow技術將原有的IP承載架構完全打亂。OpenFlow的流表（Flow Table）是由多個流表項共同構成的，任何一個流表項均為一項轉發規則。數據包進至交換機后，對流表進行查詢以此獲取轉發端口。OpenFlow的流表中任何一個流表條均包含頭部、計數器及行為3部分內容。其中頭部屬于十元組，不僅包含傳統的七元組，另外增加了交換端口、以太網類型以及VlanID，以此對流表進行定義；計數器用于做流二量的數據統計工作；而行為主要指轉發、丟棄，規定了與流表項匹配的數據包所應進行的操作行為。對于OpenFlow技術而言，將控制與轉發進行分離是其關鍵特性，這就決定了其遠端控制與查詢功能的進一步實現。要想對流表進行相應改變，只要通過遠端指令操作即可實現；若想對網絡狀態進行實時掌握，通過遠程操控即可查詢與獲取。這一功能的實現，使網絡靈活性獲得有效提升，真正實現了網絡的智能化。從某種角度來講，OpenFlow技術實現了傳統硬件定義互聯網向軟件定義互聯網的巧妙轉變，更加動態化與靈活化，同時使Software Designed Network的核心思想得以凸顯。總體而言，可控軟件定義互聯網的實現，在提升網絡靈活性的同時，憑借相應的控制算法，使網絡安全性與魯棒性均得以有效提升，大大改善了其運行效率。

（2）從網絡創新角度來看，OpenFlow技術的運用具有非常大的價值。近年來，互聯網技術飛速發展，呈現出日新月異的變化的同時，也呈現出許多問題。為應對以上問題，網絡體系結構日益復雜化，在解決相關問題的同時，也帶來了新的問題，例如OSPF、BGP、NAT、防火墻、流量均衡等技術的應用，使網絡設備日益臃腫。相較于網絡領域發展瓶頸，可以說計算機領域的變化日新月異。而作為計算機網絡體系結構的相關研究者，通過對計算機問題、所遇瓶頸以及成功解決經驗進行分析，認為應將功能單元化作為核心思想，將控制與轉發功能進行合理分離。基于設計模式與軟件工程的分析，交換機與路由器相對簡單，滿足其基本功能需求的同時，為上層控制層提供API庫，并由控制層對其進行有效控制。

如此一來，研究人員就能通過對下層API進行自由調用實現協議的編寫，最終促進網絡創新的實現。OpenFlow對網絡創新思想起到重要的推動作用。以往通過自制數據包的轉發過程，經OpenFlow交Q機實現了控制器的數據包轉發操作，控制器下發流表指令后，自己按照指令對數據包進行相應的處理，進而對轉發與控制操作進行有效分離。

OpenFlow的技術特點同時也對交換設備提出了新的要求，OpenFlow提出新的交換機解決方案必須具備以下4個特點。

（1）設備必須具有商用設備的高性能和低價格的特點。

（2）設備必須能支持各種不同的研究范圍。

（3）設備必須能隔絕實驗流量和運行流量。

（4）設備必須滿足設備制造商封閉平臺的要求。

3 SDN的體系結構及特點

軟件定義網絡（SDN）作為一種新型的網絡構架，其本質的特征就是網絡控制和轉發分離，網絡具備可編程特性。OpenFlow標準定義了控制層和轉發設備間的通信協議，是SDN網絡構架的核心[3]。

3.1 SDN體系結構

SDN可以用來提供標準的接口，可以通過軟件的方式控制網絡中的資源連接和網絡業務流，必要時對業務流進行特定的檢查和修正，所定義的原始函數被抽象成標準的網絡服務。OpenFlow是其中的一種接口協議。

基本的SDN網絡部件，如圖3所示NE通過D-CPI接口上報設備的能力，SDN業務應用通過A-CPI接口告知控制器其具體的業務需求，控制器根據業務應用的需求實施對于底層設備的控制，通過優化控制策略在有限的網絡資源下提供具有競爭力的業務。

SDN幾個平面之間的關系：在數據平面，OSS至少應當支持NE的初始建立過程、分配SDN控制功能并配置SDN控制器；在控制平面，OSS需要配置SDN業務的控制策略并監測系統的性能；在應用平面，OSS配置業務合同與業務等級協定（SLA）。對于所有的平面，OSS需要提供安全性的管理和認證方式。

（1）數據平面。

包含了多個網絡部件，每個NE包含一系列的網絡轉發單元和業務處理資源，SDN的資源是根據底層的物理實體和所支持的能力而定的。

（2）控制平面。

SDN控制器組成，每個控制器負責NE分組的專用控制。SDN控制器的最基本功能是執行它所支持的應用程序請求，而每個應用程序之間通常是相互獨立的。SDN控制器需要與對等的控制器、下屬控制器以及非SDN環境之間進行交互以實現復雜的控制功能。

SDN控制器的一個常見但不必要的功能作為網絡的反饋控制元件，可以應對網絡的突發事件，如將網絡從故障中恢復及資源的再優化分配，等等。

（3）應用平面。

應用平面由一個或多個應用程序，每個都有專用的控制邏輯，負責SDN控制器所管轄的多個資源組。應用程序本身也可以調用其它應用程序，其自身也可以作為一個SDN控制器。

（4）管理平面。

每個應用、SDN控制器、NE均具有與管理者相連的功能接口，可以負責從底層資源池中為高層業務分配資源，并建立底層平面和高層平面的通信方式。

OF-config協議的定位主要是提供管理接口所需要的功能。

OF-switch協議的定位主要是執行D-CPI和A-CPI之間的功能。

3.2 SDN的特點

（1）控制和數據平面分離。

控制平面和數據平面采用分離的設計方法，通過D-CPI接口進行控制。SDN控制器可以控制NE的重要功能，并且能夠獲知NE的狀態信息。

（2）邏輯化的集中式控制。

與本地化控制方式相比，集中控制的方法具有掌控更廣范圍的資源的能力，并且可以為網絡做出更好的決策。為了提升網絡的可擴展性，通常在集中式控制方法中不建議獲取詳細的網絡資源，可以通過資源的抽象集合進行表示。邏輯化的集中式控制方式相比傳統的集中型網管具有更高的靈活性。

（3）對外部應用的拓撲和資源抽象方法。

應用可以存在于任何級別和粒度的抽象，同時控制器和業務應用均可將對方作為對等級別、客戶端或者服務器端。

網絡拓撲和資源的抽象通過A-CPI接口進行管理，并可通過程序化的控制方式進行管理。在了解網絡中的資源和狀態信息后，應用可以通過SDN控制器定制需求并根據網絡的實時狀態調整網絡服務。

SDN垂直體系架構支持信息模型的外送，并可以在客戶端執行CRUD操作（Create-Read-Update-Delete）。

分層模型的主要目的在于如下幾方面。

可擴展性：更高層次的控制器可以獲取更高的抽象度和更廣的管轄范圍。

安全性：每一層數據分屬于不同的信任域，在分層參考點處執行標準的域間安全性管理。

4 基于OpenFlow的架構層次設計

基于openFlow的虛擬網絡架構主要分為4個層次，分別為應用層、虛擬平臺、控制層和物理層，如圖4所示。

（1）應用層對網絡架構的具體運行狀況進行訪問與監控，對數據流處理邏輯與規則進行有效控制。通常來講，應用層應用程序主要包括兩種形式，即GUI與CLI。其中GUI為圖形界面，用戶通過此界面對網絡流量與數據轉發等情況全面掌握，同時以自身需求為依據，在網絡中對實體與數據流處理規則進行相關處理。CLI為命令行程序，此程序能夠為用戶提供更多操作功能，僅需執行單命令即可完成，工作效率非常高。

（2）VTN虛擬平臺作為OpenFlow虛擬網絡架構的關鍵部分，對虛擬網絡架構中各項主要業務邏輯均有所涉及。從某種角度來講，VTN虛擬平臺是建立在網絡硬件層與用戶應用層之間的重要橋梁。在VTN虛擬平臺中，最上層為服務器，在外部應用程序的運行中，服務器根據其運行需求向其提供內部數據服務接口；邏輯層通過邏輯網絡的建立，對網絡請求的處理邏輯進行定義操作，并對各項網絡任務用到的控制器與相關設備進行指定，保證虛擬網絡流控制、網絡監控及流過濾器等各項功能的實現；物理層對物理實體有配置和維護的功能，通過對通信狀態的查看與修改，實現其管理功能，同時可對控制器、網絡物理設備配置信息及域或邊界配置信息進行更改；驅動器則為VTN虛擬平臺實現物理設備單獨操作的重要接口。

（3）控制層的組成包含了多種網絡設備控制器，例如OpenFlow交換機控制器、Overlay交換機控制器與Legacy交換機控制器等，主要負責對物理設備數據轉發的控制。

（4）物理層作為整個OpenFlow虛擬網絡架構的底層結構，網絡通信中涉及的一切硬件均涵蓋于此，主要為OpenFlow設備與非OpenFlow設備兩種類型，例如OpenFlow交換機、Overlay交換機和Legacy交換機等。

5 結語

經30多年的實踐，基于TCP/IP構架的互聯網取得一定成果，并被世界多領域廣泛應用，逐漸成為產業規模最大的重要基礎設施之一。近年來，信息社會不斷進步，社會對互聯網技術的需求不斷提升，這為網絡發展帶來一定壓力。在此發展背景之下，ITU-T提出未來網絡的需求指標與發展目標，同時國際學術界通過未來網絡研究項目的大量開發，致力于未來網絡創新實驗平臺的建設，并先后啟動了GENL FIND、4WARD、FIA等項目。

該文從理論層面介紹了SDN網絡的發展現狀、OpenFlow協議的特點，并提出了SDN的體系架構。應用這些概念，設計了基于OpenFlow的架構層次。SDN網絡依托其可編程性、集中控制、資源虛擬化等優勢，必將在工業中廣泛應用。

參考文獻

篇6

在積木塊內部或積木塊之間進行串行通信，就得根據具體的需要，事先確定好串行通信接口協議。為方便項目的開發和應用，我們盡量使用標準化的接口協議，如UART，I2C，SPI等。下面筆者就簡單介紹MCU應用開發中常用的串行通信接口協議，并結合各接口協議在本項目中的應用進行比較分析和選擇。

1. 常用的串行通信協議

（1）UART總線協議

UART的全稱是“Universal Asynchronous Receiver/Transmitter”，意為“通用異步收發傳輸器”，是一種異步收發傳輸器，是電腦硬件的一部分，廣泛應用于MCU應用開發中。UART可以將數據在串行通信與并行通信間進行傳輸轉換，即在MCU內部以字符為單位進行并行處理，而在線路上逐個比特串行傳輸。UART可用于全雙工點對點通信，一條線接收（RX），另一條線發送（TX）。

通常MCU的UART接口不能直接和DTE（Data Terminal Equipment，數據終端設備）設備對接，需要通過電平轉換芯片將UART接口的TTL電平轉換成RS232C、RS485或RS422的接口電平，然后才能和具有對應接口的DTE設備對接。

由Motorola公司推出的串行通信接口SCI（Serial Communication Interface）是一種UART接口。

（2）I2C總線協議

I2C的全稱是“Inter-Integrated Circuit”（在中國一般讀作“I方C”，也可寫作“IIC”），意為“內部整合電路”，是由PHILIPS公司開發的兩線式串行總線，用于連接MCU及其設備。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優點。每個連接到I2C總線的器件都可以通過唯一的地址和一直存在的簡單的主機/從機關系軟件設定地址，主機可以作為主機發送器或主機接收器。I2C使用多主從架構，如果兩個或更多主機同時初始化，數據傳輸可以通過沖突檢測和仲裁防止數據被破壞。AVR序列單片機內部集成TWI（Two-wire Serial Interface）總線，是對I2C總線的繼承和發展，可以看做一類。

（3）SPI總線協議

SPI的全稱是“Serial Peripheral Interface”，意為“串行外設接口”，是Motorola公司首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的一種同步串行外設接口，它可以使MCU與各種設備以串行方式進行通信以交換信息。SPI接口主要應用在EEPROM、FLASH、實時時鐘、AD轉換器上，還有數字信號處理器和數字信號解碼器之間。

在點對點的通信中，SPI接口不需要進行尋址操作，且為全雙工通信，顯得簡單高效。在多個從器件的系統中，每個從器件需要獨立的使能信號。

（4）USART總線協議

USART全稱是“Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter”，意為“通用同步/異步收發傳輸器”，是一個高度靈活的串行通信設備。USART相對UART來說是在異步通信的基礎上還有同步的功能，USART能夠提供主動時鐘。USART可以配置成UART或SPI模式，AVR USART對AVR UART完全兼容。

（5）1-wire總線協議

1-Wire協議是美國Maxim/Dallas公司開發的一種單線總線協議，簡稱“單總線”。系統由一臺主機和若干臺從機通過一條線連接而成，主機由此完成對從機的尋址、控制、數據傳輸甚至供電（當然一條功能線之外還有地線，如需由主機供電，還要有電源線）。1-Wire協議采用單根信號線，既傳輸時鐘，又傳輸數據，而且數據傳輸是雙向的。它具有節省I/O口線資源，結構簡單，成本低廉，便于總線擴展和維護等諸多優點。

1-Wire協議適用于單個主機系統，控制一個或多個從機設備。當只有一個從機位于總線上時，系統可按照單節點系統操作，而當多個從機位于總線上時，則系統按照多節點系統操作。

主機一般由MCU組成，從機由Maxim/Dallas提供的1-Wire器件構成，每個1-Wire器件內嵌唯一的地址碼，以實現主機對不同從機的尋址。主機可通過各種方式聯入計算機系統。作為一種單主機多從機的總線系統，在一條1-Wire總線上可掛接的從器件數量幾乎不受限制。

（6）USB總線協議

USB全稱是“Universal Serial Bus”，意為“通用串行總線”，是1994年底由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等七家世界著名的計算機和通信公司共同推出的一種新型接口標準。USB具有傳輸速度快（USB1.1是12Mbps，USB2.0是480Mbps，USB3.0是5 Gbps），使用方便，支持熱插拔，連接靈活，獨立供電等優點。因為USB已經替代并行和串行接口，成為PC的標配，所以MCU與PC之間的連接越來越多地采用USB接口，一般是通過USB轉UART電路，將MCU的UART與PC的USB連接起來。

（7）SDIO總線協議

SDIO的全稱是“Secure Digital Input and Output”，意為安全數字輸入輸出，是SD型的擴展接口。SDIO除了可以接SD卡外，還可以接支持SDIO接口的設備，插口的用途不止是插存儲卡。支持SDIO接口的PDA、筆記本電腦等都可以連接像GPS接收器、WiFi或藍牙適配器、調制解調器、局域網適配器、條形碼讀取器、FM無線電、電視接收器、射頻身份認證讀取器或者數碼相機等采用SD標準接口的設備。

SDIO協議可以支持三種操作模式：SPI、SD一線，SD四線（接口通過寄存器來配置）。SPI速度較低，一線或者四線需要寄存器來選擇，高速模式下需要四線支持。

（8）CAN總線協議

CAN的全稱為“Controller Area Network”，意為控制器局域網，是由研發和生產汽車電子產品著稱的德國BOSCH公司開發的，并最終成為國際標準（ISO11898），是國際上應用最廣泛的現場總線之一。

CAN總線是德國BOSCH公司從20世紀80年代初為解決現代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數據交換而開發的一種串行數據通信協議，它是一種多主總線，通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維。通信速率可達1MBPS。

（9）GPIO總線協議

GPIO的全稱為“General-Purpose Input/Output ports”，意為“通用IO口”，即可以根據使用者的需要將某個接口引腳設置成輸入、輸出或其他特殊功能。GPIO的功能類似8051的P0～P3。GPIO是一種非常重要的I/O接口，具有使用靈活、可配置性好、硬件代價小等優點。

（10）RJ45 以太網接口協議

10/100 Base-T RJ45接口是常用的以太網接口，支持10兆和100兆自適應的網絡連接速度，常見的RJ45接口有兩類：用于以太網網卡、路由器以太網接口等的DTE類型，還有用于交換機等的DCE類型。RJ45接口通常用于數據傳輸，最常見的應用為網卡接口。

RJ45是各種不同接頭的一種類型（例如：RJ11也是接頭的一種類型，不過它是電話上用的）；RJ45頭根據線的排序不同分為兩種：一種是橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕，另一種是綠白、綠、橙白、藍、藍白、橙、棕白、棕。因此使用RJ45接頭的線也有兩種即：直通線、交叉線。

MCU控制板集成或外擴網卡模塊后，就能直接接入到計算機網絡。

2.各接口協議的比較和選擇

（1）本項目中串口通信應用分析

第一，在本項目的應用中，串口通信分為以下三種。

①積木塊內部即MCU與器件間的串口通信

對于積木塊內部的串口通信，可選用的接口協議有UART、I2C、SPI、USART、1-wire、SDIO和GPIO等。

②積木塊之間的串口通信

對于積木塊之間的串口通信，可選用的接口協議有UART、I2C、SPI、USART、SDIO、CAN、GPIO和RJ45等。

③積木塊和上位機PC之間串口通信

對于積木塊和上位機PC之間串口通信，可選用的接口協議有UART、USB和GPIO等。

第二，在本項目的應用中，串口通信按照拓撲結構可以分為以下三種。

①點對點通信。可選用的接口協議有UART、I2C、SPI、USART、1-wire、SDIO、CAN、GPIO和RJ45等。

②一主多從通信。可選用的接口協議有I2C、SPI、USART、1-wire、SDIO、CAN和GPIO等。

③多主從通信。可選用的接口協議有I2C、CAN和GPIO等。

（2）本項目中串口通信接口協議的選擇

在實現各種功能的積木塊時，遵循一條最基本的原則：兼顧積木塊實現的通用性和復雜性。即有選擇地將某幾個功能做到一個積木塊上，既減少積木塊的復雜性，又增強它的通用性。這樣根據需要做出幾種通用的積木塊，加上相應的器件就能實現相應的某項功能。

具體實現一個積木塊還得選擇通用性較好的MCU和選定功能的相關器件，這二者是相互影響的。比如器件的接口是SPI的，MCU就應該有相應的SPI接口。反過來，先選定MCU，選擇器件時就要注意選擇MCU具有的接口類型。

實踐證明，通用性好的積木塊至少應該具有UART、I2C、SPI和一定數量的GPIO接口。另外，為方便和上位機PC通信，最好有USB接口。

其余接口的實現有三種方式：

①在一些專用的積木塊上實現

②在通用性積木塊上通過GPIO配置實現

③通過接口轉換積木塊來實現

總之，在選擇串口通信接口協議時，以滿足積木塊基本功能為目的，適配MCU或器件的接口類型。

參考文獻：

[1]趙振德，張建新.單片機原理及實驗/實訓.西安：西安電子科技大學出版社，2009.

[2]耿仁義.新編微機原理及接口技術.天津：天津大學出版社，2006.

[3]趙宏，王小牛，任學惠.嵌入式系統應用教程.北京：人民郵電出版社，2010.

[4]李群芳，肖看.單片機原理、接口及應用——嵌入式系統技術基礎.北京：清華大學出版社，2005.

[5]劉海成.AVR單片機原理及測控工程應用——基于ATmega48/ATmega16.北京：北京航空航天大學出版社，2009.

河北省高等學校科學技術研究項目資助/Supported by science and technology research projects of colleges and universities in Hebei province 編號：Z2010316）

篇7

計量儀表與抄表主機的通訊方式(下段信道)是自動抄表系統的關鍵所在。常用的下段信道有電力線載波、有線(總線)、無線(RFID)等方式。

總線抄表方式技術成熟、穩定、簡單，在通訊信道正常情況下，可以實現實時通訊，是用戶廣泛采用的一種集中抄表系統。

M-BUS總線又叫Meter-Bus通用儀表總線，采用歐洲標準的2線制總線，是一種專門為測量儀器和計數器傳送信息而設計的數據總線，也是專門用于遠程抄表的一種高可靠性、高速、廉價的家用電子系統的歐洲總線標準。2004年，建設部引進該標準并轉化為行業標準，標準號為CJ /T 188―2004，標準名稱為《戶用計量儀表數據傳輸技術條件》，該標準對M-BUS總線的電氣接口參數和數據傳輸方式做出了詳細規定。

M-BUS總線可同時實現數據傳輸和遠端供電，在非電量能源計量儀表如水表、燃氣表、熱量表等集中抄表系統中的應用越來越廣泛[2]。

為解決M-BUS總線通訊信道易受人為、大范圍損壞，損壞后故障排除困難、恢復時間長、信道后續運營維護維護量大等問題，我們開發了便攜式M-BUS 抄表儀。

便攜式M-BUS抄表儀與筆記本計算機可組成移動抄表平臺，可集中記錄數據并保存在筆記本計算機中，再由工作人員攜帶到機房后傳輸給管理中心計算機。也可采集一只或一組獨立工作的表計的耗能數據，可方便的進行系統開發或現場調試及故障排查。

綜合考慮計算機USB接口的驅動能力和M-BUS總線的特點及實現難度，我們確定便攜式M-BUS抄表儀的技術指標如下：總線電壓30V，電流驅動能力是100mA，最多可同時驅動35只表。

1 主要原理

1.1 集中抄表系統原理

集中抄表系統是一個三層的網路系統，由上層、中間層和底層組成。主站軟件位于系統的最上層，集中器和采集器構成系統的中間層、智能計量終端是系統的底層。主站軟件實現主站調度、數據采集與管理、報表結算等功能；集中器和采集器實現上下行通信鏈路轉換；智能計量終端(采集點監測設備)提供計量和本地通信功能，并響應上位機的指令。

集中抄表系統的網絡結構如圖1所示：

在這個系統中，PC機是主站，主站軟件可以由多個模塊組成，圖中列舉了主站調度系統、用水信息采集與管理系統及其它支持系統三個模塊。集中器和便攜式抄表儀(即采集器)構成通信系統的中間層，采集點監測設備是通信系統的底層。主站和便攜式M-BUS采集器通過USB接口建立遠程通信網絡，M-BUS總線作為本地通信網絡。主站、便攜式M-BUS采集器和采集點監測設備(從機)構成一個主從通信系統。每次通信都是由主機發起，主站在規定時間內收到從機正確應答標志著成功完成一次通信，否則通信失敗。

作為本地通信網絡，M-BUS總線有如下特點：

(1)數據從集中器(或中繼器)向計量終端傳輸時，使用總線電壓調制傳輸數據，而總線電流保持恒定。

(2)數據從計量終端向集中器(或中繼器)傳輸時，使用總線電流調制傳輸數據，而總線電壓保持恒定。

因為數據傳輸調制方式不同，保證了計量終端之間不會互相通信。其數據傳輸如圖2所示。

(3)遠端供電

當總線有電時，終端從總線取電，總線可以為每個終端提供3.3V穩壓電源，每個終端消耗總線電流不大于3mA。

(4)支持多種拓樸結構

可采用任意總線拓撲結構，如星型、樹型等。

E、支持總線連接方式

總線使用普通雙絞，極性可以互換

1.2 抄表儀原理

根據MBUS總線的特點，USB接口便攜式M-BUS抄表儀(以下簡稱抄表儀)需要3路電源，一路是系統電源，一路是總線低電壓(傳號電壓)，另一路是總線調制電壓(空號電壓-傳號電壓)；另外還包括電流解調電路和USB轉換電路等。原理框圖設計如圖3所示。

在這個設計中，下行發送的數據和電源都來自于主站USB接口，解調完成后的上行數據也經過USB接口送給主站。

待發送數據經主站USB接口送給抄表儀的發送控制電路，發送控制電路實現電壓調制。從機(采集點監測設備)以電流調制方式應答，抄表儀的接收電路對電流調制信號進行解調，解調完成后的數據經USB接口送給主站，由主站進行數據判別和解析。

在前面的論述中，我們知道M-BUS接口下行是電壓調制方式，也就是說傳號電壓和空號電壓是不相等的，加上系統電源，這個抄表儀需要3路電源，即空號電源H，傳號電源L和系統電源VCC。

根據相關標準和從機接收特性，總線傳號電壓應該大于12V，總線空號電壓應該比空號電壓高10V以上。兼顧便攜式M-BUS采集器的通信可靠性和電源設計難度，我們選擇傳號電壓為18V，空號電壓為30V。

通用USB端口的電源供給能力為5W，升壓型開關電源的效率估計為70%。則便攜式M-BUS采集器的總線輸出電流為3.5W/30V=110mA。

一個M-BUS終端消耗電流不大于3mA，不考慮總線壓降，則便攜式M-BUS采集器可以外接35個終端。

2 主要電路原理

2.1 USB串口轉換電路

選用美國FTDI公司的FT232R實現USB串口轉換功能。

FT232R是單片USB轉異步串行通信接口芯片，內嵌USB 協議棧，無需編寫USB程序固件。UART接口支持7或8比特數據，1位或2位停止位，奇、偶或無校驗；通信波特率從300bps-3Mbps；內置256byte接收緩存和128byte發送緩存；內部集成了1024Bit EEPROM用來存儲USB VID、PID、編號及產品字符等；每個器件都有唯一的USB序列號；支持USB掛起和釋放；支持USB供電、自主供電和總線供電；為便于與USB接口匹配，內部集成了3.3V電平轉換器；集成了1.8V-5V邏輯電平轉換器，可方便的與UART接口匹配；支持5V/3.3V/2.8V/1.8V COMS電平輸出或TTL電平輸入；集成了上電復位電路；全內部時鐘，不需要外部振蕩器；集成了模擬電源濾波器，不需要模擬電源輸入；3.3V-5.25V單電源工作；-40℃-85℃工業級工作溫度范圍[3]。

使用FT232R實現USB串口轉換的原理電路圖如圖4所示。圖中，U1是USB串口轉換器，CN101是計算機的USB接口，J2可接外部電源適配器，以進一步提高便攜式M-BUS抄表儀的帶載能力。

這個電路結構簡單，使用方便。也可與其它電路一起構成USB-485接口轉換器或USB-232接口轉換器。為低速串行通信提供了一個可靠的USB 解決方案。

2.2 電源電路

總線電源有兩路(見圖5)，一路產生傳號電壓，另一路產生空號電壓[4]，由串口直接對總線電壓進行基帶調制。圖中選用了NS的LM2733產生兩路總線電壓。另外，時基電路、放大器和比較器的電源直接由USB電源供給。

LM2733為Boost型開關穩壓器，輸入電壓范圍2.7-14V，開關頻率有600kHz和1.6MHz兩種，內部集成了40V/1A的MOSFET，封裝為SOT23-5，還有SHDN管腳，可方便的進行小型化設計和關斷控制[4]。從主機USB接口得到的5V電源作為輸入電源，分別進行BOOST變換后，升壓到18V和30V，用作總線傳號電壓和空號電壓。

2.3 發送和保護電路

發送電路完成電壓調制功能如圖6所示。主機無信號發出時，LocalHostTXD為高電平，三極管VT1、VT2、VT3導通，場效應管VT7導通，VT9截止，總線輸出電壓為30V(空號電壓)；主機有信號發出時，LocalHostTXD為低電平，三極管VT1截止，場效應管VT9柵極被拉高，VT9導通，VT7截止，總線電壓變為18V(傳號電壓)。

場效應管VT8和555時基電路及采樣電阻R58和比較器U8B一起構成了過電流保護電路如圖7所示，根據設備電源功率可調整保護電路閾值。當總線電流大于閾值時，保護電路動作，切斷總線輸出并延時一段時間后恢復總線輸出。如此反復，確保發送電路不會損壞。

保護電路中，調節電流采樣電阻即可調整保護電流，調節C12的電容值便可獲得不同的延時時間。

2.4 接收電路

接收解調電路，如圖8所示由采樣電阻R58、積分放大器U7A、U7B和比較器U8A組成。積分放大器負責檢測總線中的小電流變化和信號放大，比較器進行閾值判別，判別后的值直接作為解調信號直接送給電平轉換器輸出給主機。

3 結束語

該設計實現了預定的設計目標，具有功能可靠，器件少，使用簡單、攜帶方便等特點，并且硬件成本低廉，增強了應用的方便性。

該設計與智能計量終端和主站軟件一起構成的集中抄表系統具有遠程自動抄收、實時結算、價格變更、計量收費、實時監測、通斷控制等各種人性化管理服務功能，具有極大的可持續發展性。可以保障長遠的、穩定的、可靠的服務。

該產品符合CJ/T 188-2004《戶用計量儀表數據傳輸技術條件》的物理接口要求。

該設計僅實現了便攜式設計和接口轉換功能，無規約管理功能，所以可配合不同的主站軟件用于多種不同規約的M-BUS接口的相關產品的開發測試和運行維護領域。

目前，該產品已經小批量生產了100臺，并交付用戶使用，得到了用戶的認可和好評。

參考文獻

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第一條　相關定義

1．費用結算單：指甲方為結算需要，向乙方出具的，載明應付費用及支付期限的任何形式的書面材料。

2．書面確認：指乙方及其分支機構或授權人員蓋章或簽字之任何形式的書面材料。

第二條　操作

乙方委托甲方從事下述服務。

1．在簽發第三方的運輸單證的情況下，作為乙方的貨運人，為乙方向承運人或其人訂艙，排載，制作單證，依據乙方的具體指示（參照每票托運單），從事拖車、場裝報關、報檢等，并代繳有關費用。

2．在甲方簽發自己的運輸單證時，向實際承運人訂艙、向乙方簽發運輸單證，并根據乙方的指示（參照具體托運單）提取貨柜、拖車、場裝、報關、報檢、并代繳相關費用。

3．辦理進口貨物貨運業務（參照委托單證或相關單證）。

第三條　結算

甲方選擇_________方式向乙方結算相關費用。

1．票結

1．1　乙方在委托甲方操作開始前，將空白支票或現金交給甲方，甲方必須出具收據。

1．2　甲方在每票貨操作完畢后，從該支票或現金直接支取費用。

1．3　乙方支票空頭或透支或預繳現金不足，應在甲方通知后立即補齊，并按逾期時間支付違約金。

1．4　非因甲方原因產生之超出結算期限的未結費用，乙方應于甲方通知后立即支付，并按逾期時間支付違約金。

1．5　甲方應于結算后立即出具發票給乙方。

2．月結

2．1　甲方于次月_________日之前提供前一個月的費用結算清單給乙方核對（乙方也可隨時向甲方索要）。

2．2　乙方必須于_________日前對之進行核對，并以書面形式向甲方確認或異議，否則視為同意。

2．3　乙方對甲方出具的費用結算清單全部或部分有異議的，應于_________日前，就確認或沒有異議的部分按時支付，不得拒付全部費用。

2．4　對于乙方有異議的全部或部分費用，甲方應立即與乙方協商，并于乙方書面異議的一周內重新制作費用結算清單給乙方。該新費用結算清單的交接，適用本第2款，第2．2項的規定。

2．5　對于上述應付費用，乙方若需要由本合同以外的第三人支付給甲方的，必須書面通知甲方，并對該應付款承擔連帶清償責任。

2．6　甲方對乙方所付費用，應立即開具發票或收據給乙方。

2．7　甲方在代墊金額較大的情況下，有權要求乙方先行支付代墊費用。定期結算期內代墊費用的最高限額為，超出限額乙方必須先行支付甲方代墊的費用。

2．8　甲方保有應收費用的增補權。雙方在結算后，發現尚有部分應計算的費用未結算的，甲方有權予以增補，乙方應在下一結算期間結清。乙方保有多付不應付費用的追索權，多付金額經雙方確認后在下一個結算期抵扣。

第四條　擔保措施

1．乙方同意，在其未能依本協議第二條，第三條規定支付甲方有關費用時，甲方有權留置其所占有的乙方本協議項下的標的貨物。

2．乙方應于不少于兩個月的期限內履行支付義務。該期限從甲方采取留置措施時開始計算。乙方逾期不履行的，甲方得以將留置物拍賣，變賣或與乙方協議折價，以其價款優先償付甲方費用。留置物折價，拍賣，變賣后，其價款仍不足以償付的，不足部分由甲方清償。

3．乙方同意，在乙方結清相關費用后，甲方方將報關單證或退稅核銷單或提單等交給乙方，由此造成的任何損失乙方承擔。

第五條　違約責任

1．乙方未依本協議向甲方支付費用，或支付費用不完整的，乙方必須從支付期滿日起，按應付款向甲方每日支付違約金。

2．乙方無正當理由_________天不履行某一個月的全部費用或所欠費用超過全部應付費用的時，甲方可以解除協議并按上款要求違約金。

3．甲乙雙方違反本協議造成對方損失的，按違約時的實際損失賠償對方。

第六條　爭議解決

1．本協議不盡之處，由雙方協商解決或作補充商議。

2．雙方協商不成的，一方可以向人民法院。

第七條　協議的變更和解除

1．雙方可以通過協議方式變更或解除本協議，但必須提前30天書面通知對方，并經對方書面同意。

2．除第六條第2款的情形外，任何一方依上款方式單方解除本協議，必須支付給對方人民幣_________元違約金。

第八條　其他

1．本協議期限從_________至_________止。

2．本協議期滿，雙方無異議的，自動延續壹年。

3．本協議一式兩份，效力相同，雙方各持一份，自簽訂日起生效。

第九條　其他雙方協議的條款_________。

甲方（蓋章）：_________

乙方（蓋章）：_________

代表（簽字）：_________

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（一）在近一兩年內，除非迫不得己，不出臺導致出口企業成本費用普遍、大幅度上升的重大政策、措施；

（二）對必須出臺的調控政策、措施，盡可能采用“漸進”方式；

（三）關注政策的疊加效應和累積效應。盡量避免影響出口企業成本上升的多項政策措施短期內密集出臺或某項政策措施頻繁調整；

（四）對調控政策、措施及時進行跟蹤，并加以完善，盡可能避免“誤傷”企業。

二、加大稅收政策支持力度 （一）盡快擴大消費型增值稅實施范圍。實施消費型增值稅制度，有利于提高企業技術革新的積極性，改變目前我國出口產品中含有增值稅的狀況，提升我國出口產品的國際競爭力。建議國家盡快將“兩高一資”型以外的出口企業作為擴大試行消費型增值稅的行業。

（二）進一步完善出口退稅政策。一是繼續適當調高一部分勞動密集型產品特別是高附加值勞動密集型產品的出口退稅稅率。近期國家回調了部分紡織、服裝的出口退稅率，得到了普遍的認同。建議適當調高其他勞動密集型產品的退稅率，提高鼓勵出口的機械、電子等產品的退稅率，對紡織、服裝產品的出口退稅率亦可再適當提高1～2個百分點。二是對去年大面積下調退稅的政策，根據近一年來運行的實際情況和企業的反饋，對一些“誤傷”企業的環節加以調整。三是修改新成立的生產型出口企業在出口一年后才退還前一年內應退稅款的規定。

（三）對中小出口企業實行減稅政策。在近一兩年內，對“兩高一資”以外的中小出口企業在現行稅率基礎上減半征收企業所得稅；對實行核定征收所得稅的企業下調應稅所得率；對虧損或微利出口企業，減征或停征城鎮土地使用稅、房產稅等地方稅收。

（四）對進出口企業從各級財政獲得的專項扶持促進資金免征企業所得稅。將企業從財政獲得的各種專項資金作為納稅收入征收企業所得稅，實質上削弱了財政支持的力度和效果。建議商務部與財政部、國家稅務總局協調，至少在近兩年內對財政支持外貿企業的各種專項資金免征企業所得稅。

三、進一步加大財政支持力度

加大財政對外貿出口的支持力度，應著眼于兩個方面。從長遠看，是支持企業加快轉型升級，從當前看，是幫助企業渡過難關。從支持方式看，一方面要加大對企業的直接支持；另一方面要對有關部門、單位為外貿企業提供特定服務的活動加大支持力度，而這些特定的服務或有助于出口企業直接或間接降低成本，或有助于出口企業加快轉型升級的步伐，增強消化高成本的能力。

（一）進一步拓展支持內容。在保留或適當調整現有財政扶持政策的基礎上，增設專項資金或在有關專項資金中增加支持內容：

1.設立公平貿易活動支持資金，用于對參與公平貿易活動的企業發生的相關費用給予補貼。

2.設立應對國外技術性貿易措施的專項資金，以降低企業應對國外技術性貿易措施的成本。該項資金主要用于：對科研機構、行業內的龍頭企業開展具有普遍應用價值的技術攻關費用給予補助；對一些出口重點行業、重點地區為應對技術性貿易措施而設立的檢驗檢測機構的開辦費用、設備購置費用給予補貼；對部分檢驗檢測費用水平較高的檢驗檢測項目給予適當補助；對制訂具有實際應用、推廣價值的國家標準、行業標準的項目給予支持；對采用國際標準生產出口產品的企業給予鼓勵。

3.支持外經貿公共信息化建設。對各級商務主管部門、有關行業協會（商會），建設外經貿公共信息平臺給予支持，使出口企業能夠通過外經貿公共信息平臺及時了解國家相關的政策、措施，了解國內外市場信息，了解國際貿易動態，提升應對政策環境、國際貿易環境變化的能力，減少相關支出。

4.支持各級外經貿主管部門牽頭開展各類政策宣傳、業務培訓。在近兩年內，可采用由地（市）、縣兩級商務主管部門牽頭，與各涉外業務部門協調，圍繞轉型升級等方面統一組織涉外經濟政策的宣傳、講解，開展各類業務培訓。所有培訓類活動一律免收培訓費用，所需培訓費用由本級財政安排專項資金。

5.支持電子商務的發展。運用電子商務開展國際貿易可以有效地減少中間環節，簡化貿易流程，降低商務成本。國家對全國性、地區性、行業性的電子商務平臺的建設給予資金支持。鼓勵企業采取不同模式積極開展電子商務，取消中小企業國際市場開拓資金對企業通過互聯網開展國際市場宣傳的項目不予支持的規定，對企業通過第三方電子商務平臺開展國際市場拓展的活動給予支持。

6.支持中小出口企業多渠道、多方式籌集資金，降低融資成本。各級政府設立支持中小出口企業融資的專項資金，可分別用于：對地方為解決中小企業融資成立的擔保基金、應急互助基金等提供鋪底資金；對中小出口企業通過擔保公司提供擔保取得貸款的擔保費用給予補貼；對中小出口企業從小額貸款公司、村鎮銀行、互質的基金等非銀行渠道取得的貸款給予適當的利息補貼；對企業開展貿易融資的費用給予一定的補貼。

7.設立勞動密集型企業社會保障補貼資金。為做到既保護勞動者合法權益又適當緩解勞動密集型企業勞動力成本上升的壓力，可考慮在近期內對符合一定標準的高度勞動密集型企業為職工繳納社會保障費用的支出給予適當補貼，以鼓勵企業在目前的困難時期保持員工隊伍的基本穩定，緩解社會就業壓力。

8.支持涉外監管部門開展貿易便利化建設。海關、商檢等涉及外貿出口的監管部門的工作方式、手段，直接影響出口企業的成本費用和通關效率。如最近國家檢驗檢疫部門決定對進出口貨物實行直通放行，此項措施每年可為出口行業節約成本200億元左右。在新形勢下，口岸查驗單位亟待加快改革、轉變監管方式、創新監管手段、提高辦事效率，為外貿出口提供更便利、更經濟的環境。對于口岸查驗部門為提高貿易便利化程度而實施的改革，財政應給予資金支持。

（二）加大中小企業國際市場開拓資金的支持力度。中小企業國際市場開拓資金是目前扶持內容最為廣泛、受益企業最多的財政扶持政策，但該項資金的總量及對單個項目支持的標準偏低。建議較大幅度地追加2008年資金總規模，在安排2009年支持計劃時也應保持一定的增幅；同時調高到新興市場參加展覽、各類認證、開展國際市場宣傳推介等項目的支持比例或限額。三是提高支持的時效性。通過下放審批權限、縮短相關部門操作時間等措施，徹底改變目前操作周期過長的狀況。

四、減、免、停收涉及外貿出口的相關費用

最大限度地減少出口企業在出口過程中的各種費用支出，對處于高成本重壓下的出口企業無疑是雪中送炭。

（一）對虧損或微利的勞動密集型企業及其他各類中小出口企業，地方政府可考慮在兩年內減征或免征地方性基金、費用。

（二）商務、海關、商檢、外管等部門涉及出口企業的行政事業性收費，除體現國家宏觀調控政策和對企業違法違規處罰的收費外，在兩年內一律暫停收取，由此給這些部門非稅收入帶來的影響，由各級財政部門通過調整其部門預算收入指標加以解決。

篇10

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)04-0094-02

國際貿易和國際投資是企業走向國際舞臺的兩種重要選擇,自跨國公司作為一個新生力量誕生以來,跨國公司大約占全球商品和服務業出口的三分之二。面對百年難遇的金融危機,以史為鑒,探索中國企業海外投資和出口之間的長期均衡關系無疑具有十分重要的現實意義。

1 文獻綜述

關于國際貿易和國際直接投資關系的研究,國內外學者主要集中在國際直接投資對國際貿易的影響方面。Gruber et al.(1967)以出口作為被解釋變量,國外子公司的銷售額作為解釋變量,研究了1962年美國的對外直接投資現象,發現美國對歐洲國家投資與出口之間具有替代性作用。Horst(1972)以同樣的變量方式分析了美國對加拿大的投資,回歸結果表明兩者的相關系數為負,故投資和貿易之間存在替代關系。同樣發現替代性的還有Head and Ries和Belderbos and Sleuwaegen (1998),Head and Ries發現日本的海外跨國公司會向其他公司買進大量的中間產品,這樣互補的影響就會減少,結果確實發現了樣本中存在著替代性。Belderbos and Sleuwaegen (1998)通過研究發現20世紀80年代后期日本對歐盟進口的電子產品遇到當地保護主義的壁壘,政府規定跨國子公司使用當地的原料和中間產品,所以替代了進口產品。而Collins,Rourke和Wlliamson(1997)他們研究了勞動流動與貿易之間的歷史聯系,確沒有發現勞動流動與貿易之間存在替代性。為了找尋直接投資與國際貿易之間的替代性,布羅尼根 (BruceA.Blonigen,2000)選取了產品層面的數據分析了日本對美國進口的汽車配件與日本跨國公司在美國的汽車配件產品,汽車制成品之間的關系,結果同時發現了替代性與互補性。

關于互補性的研究,Lipsey and Weiss(1981)采用1970 年美國的投資和貿易數據,被以出口額為被解釋變量,解釋變量是GDP,距離子公司的凈銷售額(FDI 變量)是否為歐共體成員國。回歸結果表明美國對14 個發達國家的投資中有10 個國家的FDI 系數為正,對11 個發展中國家的投資中有9個國家的FDI 系數為正,因此投資與貿易主要表現為互補關系。胡弗鮑爾等人(Hufbaner.Gc,1994)重點研究了美國20世紀80年代以來的情況。他們將美國1980、1985和1990年的對外直接投資總量與出口總量作比較。結果發現,在整個時間跨度中,出口總量與對外直接投資總量一直保持著正相關關系。格拉漢姆(Grallam:EM,2000)近期的研究也證實了這一點。近年來,有很多數量的研究通過企業層面的數據證實了垂直關系產品之間的互補性。(Lipsey and Weiss,1984)以企業為研究對象,研究了美國跨國企業在外國子公司的產品和中間產品出口行為。他們選取了一系列樣本商品作為研究對象,發現這些子公司的相應產品的年產量,與這些中間產品的出口量呈顯著正相關。

關于國際直接投資對國際貿易的影響,國內學者也逐步開展了這方面的實證研究。張毓茜(2001)對1983-1999年中國利用FDI和貿易關系實證分析結果顯示,FDI對進出口的乘數效應為0.7844,對出口的乘數效應為0.78256,對進口的乘數效應為0.52305。沈克華 (2003)對1951-1997年和1981-2001年FDI與我國出口總量及結構、基礎設施投入之間的關系進行了回歸分析,結果表明,FDI對我國出口總量增長貢獻巨大且呈上升趨勢。王學東、劉占軍、程傳海 (2001)比較了廣東省與全國外商直接投資的貿易效應,認為外資是地區出口貿易的驅動力。岳昌君(2000)認為,FDI是與技術關聯的特殊資本。他用三種彈性系數給出FDI變化率與產出率之間關系的表達式,使用跨行業數據分析FDI與商品貿易之間的關系。結果表明,改革開放以來,中國的FDI促進了勞動密集型產品的凈出口。FDI對產業結構、外貿進出口結構可以產生一定的影響。某一產業FDI的增加不僅會影響到本部門的凈出口,還會影響到其他部門的凈出口,而FDI作為外生變量政府可以積極有效地對其進行控制。

綜觀以上文獻可以發現,國內外學者在實證分析國際直接投資對國際貿易的關系時由于研究視角以及統計方式各異,得出了不一樣的結論。筆者通過整理發現,由于我國開展國際投資的歷史比較短以及數據的不可得,國內學者在研究國際投資與國際貿易的關系時沒有很好區分FDI流入和流出,流量和存量的關系。文中海外直接投資亦即OFDI,本文將FDI分為OFDI(FDI流出)和IFDI(FDI流入),從投資國的視角來探討OFDI與出口貿易之間的關系。

2 OFDI與出口貿易實證過程

2.1 數據與變量

為盡量減少因為統計誤差,樣本數據除OFDI2003-2008選自《中國對外直接投資公報》外,其余數據均來自歷年《中國商務統計年鑒》。在已有的文獻中大部分學者都是以FDI直接作為解釋變量來探討0FDI對出口貿易的影響,蔡銳和劉泉(2004)認為, OFD I在中國發揮作用時,中國的吸收能力存在時滯問題,同理,本文也采用OFDI的上一年度的總量作為解釋變量,記為OFDIC。用EX代表出口,為了消除時間序列中的異方差性,我們對EX和OFDIC進行自然對數變換,分別用LnEX和LnOFDIC表示自然對數的EX和OFDIC。

表1 1985-2008年中國OFDIC和EX數據

198519861987198819891990199119921993199419951996

OFDIC6.2910.7910.9514.9516.3016.1017.4349.1384.0064.0040.0041.14

EX422.5429.0432.1552.6591.4533.4637.9805.81039.51156.11320.81388.3

199719981999200020012002200320042005200620072008

OFDIC48.3755.3951.9346.1693.3199.4156.9983.50177.60298.90424.70667.00

EX1423.71402.31656.92250.92435.52951.74127.65612.26599.57914.69559.511330.8

資料來源:根據《中國對外直接投資公報》和《中國商務統計年鑒》歷年統計年鑒整理而成。

2.2 時間序列的平穩性檢驗

在這里采用常用的ADF檢驗時間序列的平穩性和單階整數,時間序列LnOFDIC和LnEX的平穩性,具體指標如表2。

表2 各變量的平穩性檢驗

變量檢驗形式

(C,T,K)ADF檢驗值5%臨界值Prob.*結論

LnEX(C,T,1)-1.4193-3.62200.8273不平穩

ΔLnEX(C,T,1)-4.1281-3.64490.0197平穩

LnOFDIC(C,T,1)-2.3349-3.63290.3999不平穩

ΔLnOFDIC(C,T,1)-4.4028-3.64500.0114平穩

注:表中ADF檢驗采用Eviews6.0軟件計算,其中檢驗形式(C,T,K)分別表示單位根檢驗方程包含常數項、時間趨勢和滯后階數,當數字為0時表明不包含該項, 表示差分算子, LnOFDIC、 LnEX分別表示LnOFDIC、LnEX的一階差分。

由表2可以看出,時間序列LnOFDIC和LnEX為非平穩序列,經過一階差分后平穩,這說LnOFDIC和LnEX是一階單整序列。

2.3 協整檢驗

雖然LnOFDIC和LnEX都是一階單整序列,但它們之間可能存在某種平穩的線性組合,即協整關系,協整關系反映變量之間長期穩定的比例關系,下面通過兩個步驟對變量進行協整檢驗。

首先,建立LnOFDIC和LnEX之間的回歸模型。

LNEX = 4.1549+ 0.8232LNOFDIC

t檢驗 (14.3851) (11.6729)

R2=0.8610 D.W=0.7104

從回歸方程中可以發現直接回歸時DW值比較小,表明殘差可能存在自相關,需要進行自相關修正,修正后R2=0.9892D.W=1.6482,修正后D.W上升很快,表明自相關性得到較大的校正。

為了檢驗變量之間是否存在協整關系,需要對其殘差的平穩性進行檢驗,檢驗結果如下:

表3 殘差的平穩性檢驗

變量檢驗形式

(C,T,K)ADF檢驗值5%臨界值Prob.*結論

殘差e(C,T,1)-4.3080-3.01230.0032平穩

從表3可以發現,殘差序列e是平穩的,這說明序列LnOFDIC和LnEX是(1,1)階協整的。

2.4 格蘭杰非因果檢驗

協整檢驗表明,我國海外直接投資與出口貿易之間存在長期穩定的均衡關系,但它們之間的因果關系并不明確,需要對它們之間進行格蘭杰非因果檢驗。格蘭杰非因果檢驗中,滯后期的選擇對檢驗結果影響很大,所以本文選擇多個滯后期進行分析,結果如下:

表4 LnEX與LnOFDIC的因果檢驗

滯后期零假設F值P值

1 LNOFDIC does not Granger Cause LNEX

LNEX does not Granger Cause LNOFDIC0.15536.64250.69770.0180

2 LNOFDIC does not Granger Cause LNEX

LNEX does not Granger Cause LNOFDIC0.04835.47470.95300.0146

3 LNOFDIC does not Granger Cause LNEX

LNEX does not Granger Cause LNOFDIC0.41442.71310.74530.0847

4 LNOFDIC does not Granger Cause LNEX

LNEX does not Granger Cause LNOFDIC0.92951.65870.92950.2289

從上面因果檢驗的結果中可以看到,LnEX與LnOFDIC之間不存在明顯的格蘭杰非因果檢驗,這說明海外直接投資和出口貿易之間的復雜性。

3 基本結論和建議

隨著全球經濟一體化水平的不斷提高,海外投資和國際貿易作為企業參與國際市場的兩種手段不斷受到廣泛關注,從以上分析發現我國企業海外直接投資和出口貿易之間雖然存在長期的均衡關系,但兩者之間不存在明顯的因果關系。由于企業海外投資的動機以及投資方式的差異性,為廣泛開展海外直接投資與出口貿易關系的實證研究提供了一定的難度。

筆者認為為了幫助國內企業成功的“走出去”,有兩種思路值得借鑒,一是從國家的層面探討中國企業海外投資區域選擇。二是從企業微觀的角度分析企業海外投資與出口成本。通過從國家層面分析中國企業海外投資區位選擇可以降低海外投資風險,同時從企業角度進行參與國際市場不同方式的成本分析可以降低企業的決策成本,讓自己掌握更多的主動權,為提高中國企業海外投資成功率具有十分重要的意義。

參考文獻

篇11

接下來，我們就來看看童鞋們常常在寫作時混淆的那些詞匯吧~

一、?VS?

??， ??， ??等都是用于口語中的，在topik寫作中不要出現。

那么在寫作時想表達“這個”、“那個”的時候用什么呢?

拿出本本記好了，要用??， ??， ??。

二、?VS??

疑問代詞“什么”，在口語中多用“?”，而在書面語中則用“??”。

三、??、??/?VS?/?

“和”的口語表達多用??、??/?，聽起來親切自然；

然而在書面語中千萬不要這樣用，應該使用?/?。

四、??體VS基本階

?? ??? ???.（口語表達，我去過了學校）

（??）??? ??.（書面語中不用??體，而是用基本階）

五、???等敬語VS基本階

由于寫文章的時候面對的是讀者，無法推斷對方的年紀，因此不需要用敬語終結詞尾，直接用基本階即可。

六、??VS???

表達“不是而是”的概念時，口語中用“??”，書面語用“???”

?? ? ?? ?? ? ???除了喝的以外還有別的嗎?

? ??? ??? ??? ????.這份報紙不是日報，而是周報

七、??/??/????/??等不用在書面語中

在口語中，經常會使用表示程度很深的副詞：??/????/??等。

而在書面語中基本不用這些詞，書面語中一般用?? ??，??。

八、??不用于書面語

口語中表示不確定、不清楚的時候常用“??”，但這個詞不用在書面語中，要牢記。

九、????/???不用于書面語

那么有人問了，書面語表示因此應該用誰呢?

韓語菌告訴大家，用????來替代上面兩個。

十、??VS??

“最近”對應的口語表達是“??”，書面語表達是“??”

十一、??VS???

表示轉折的時候，口語用??，書面語用???

十二、??/??VS?? ??

表示“剛剛”、“剛才”這一含義時，口語中多用??/??，書面語中多用?? ??

十三、?VS??/??

表示“都”這一含義時，口語中經常使用?，而書面語中則使用??/??

十四、??VS??

表達“對”、“正確”的概念時，書面語中多用??，雖然說??偶爾也會出現在書面語中，但是正式程度不如??。

十五、??VS???

表達“故事”、“聊天”概念時，口語中用??，到了寫作時應換成???。

十六、??VS??

口語中經常用??表原因，對應的在書面語中應該換成??

十七、? VS?/? ???

在書面語中表示推測的時候經常用?/? ???，而不是?。

十八、???VS????

“修理”這個詞，口語中經常用???，書面語中經常用????

我修了電視機。

?? ????? ????.（口語）

?? ????? ????.（書面語）

十九、??VS??

“臉”這個詞在口語和書面語的表達也不同，大家沒有想到吧?

? ??? ? ???（口語）你的臉怎么了

??? ??? ????.（書面語）用手揉了揉臉

二十、??VS??

表示“向著”、“對著”的助詞??、??也分口語和書面語，前者多用于書面語，后者多用于口語。

篇12

1. 勞動適齡人口比重增加，勞動力供給較為充足。

勞動力是人類生產活動的主導因素，其供給狀況不僅決定著產業結構轉型升級的現實可行性，且從就業需求和勞動力成本比較優勢層面影響著產業結構轉型升級的方向。第六次人口普查數據顯示，2010 年南京15~64 歲人口為650.72 萬人，占全市常住人口比重高達81.29%，比20 年前增加了近10 個百分點。同時，從年齡構成指數來看，雖然南京的老年撫養比有所增加，但是由于少兒撫養比顯著下降，因此總撫養比也出現較大幅度下降，從10 年前的31.44%下降到2010 年的23.01%。這說明，南京勞動適齡人口相對較多，負擔相對較輕，能夠更多地參與產業經濟活動，從而為產業發展提供相對充足的勞動力供給。近年來，南京從業人數穩步增長便是最好的例證。南京仍然比較豐厚的“人口紅利”，將在一段時期內保障南京經濟的持續穩定增長，為產業結構調整創造寬松的宏觀經濟環境，以增量的產業發展平滑存量的產業結構調整引起的利益沖突。

2. 人口空間分布集聚，優化產業集群環境。

南京人口空間分布對產業經濟活動的影響可以從兩個層面來考量：①從人口的城鄉分布來看，南京人口城市化水平已非常高，2010 年城鎮人口比重已經高達77.9%，這種城鄉人口分布格局將進一步強化原有的產業分工，即農業集中在郊區、郊縣，服務業集中在城區，2010 年南京5 個郊區、2 個郊縣合計貢獻了99.47%的農業增加值、40.78%的第三產業增加值，近60%的第三產業增加值集中在城區。②從人口的區縣分布來看，在區縣的總體產業定位既定的條件下，人口分布越集中的區縣相應的產業集聚優勢也越明顯，例如，主城區的總體產業定位是以第三產業為主，玄武區、白下區、鼓樓區作為主城區中人口最多的三個區，也是第三產業最發達的三個區，2010 年三個區的第三產業增加值均超過300 億元，三個區的第三產業增加值合計占全市的比重達44.06%；郊區的總體產業定位是以工業為主，2010 年南京五個郊區的第二產業增加值均超過100 億元，除了雨花臺區其他四個區第二產業增加值占地區生產總值的比重均超過50%，五個郊區第二產業增加值合計占全市的比重高達72.20%。另外，某些產業經濟活動在規劃空間布局時也必須考慮人口的空間布局問題，例如，商業活動須布局在人口密集區域，而化工產業須遠離人口聚居區域。南京新街口、山西路等重要商圈主要集中鼓樓區、白下區、玄武區等人口密集區，而化工產業正在向遠離城區的江北化工園區調整遷移，都反映了人口空間布局對于產業經濟活動的影響。

二、南京人口發展對產業結構調整的負向影響。

1. 人口形勢的復雜變化，使產業結構調整面臨艱難抉擇。

產業結構調整需要順應特定階段的人口形勢，盡量吸納更多人口就業、更好地滿足人口的物質文化需求。但是，南京人口發展形勢復雜多變，不同情況、不同問題所要求的產業結構調整方向并不盡一致，有的甚至相互沖突，致使產業結構調整在方向選擇上有些無所適從。例如，通常情況下，勞動人口增加要求大力發展勞動密集型產業，而人口老齡化要更多地扶持勞動替代性技術創新、大力發展資本和技術密集型產業。但是當前，南京勞動人口增加與老年人口增加并存，一方面勞動年齡人口比重超過80%，應該大力發展勞動密集型產業，以便吸納更多就業，發揮勞動力優勢，另一方面老年人口所占比重高達9.20%，超過老齡社會的國際標準線（65 歲及以上人口所占比重超過7%），應大力發展資本和技術密集型產業，以便彌補勞動力不足問題，這種相互沖突的情況使得南京產業結構調整的重點方向難以取舍。另外，人口發展是一個持續變化的過程，在不同階段所呈現的特征也會發生相應變化，這也會增加產業結構調整的難度，很可能在某一階段合理的產業結構在下一階段就變得不合理了。例如，當前勞動年齡人口比重很大，應大力發展勞動密集型產業，但是由于新生兒比例下降、老齡化趨勢彰顯，20~30 年之后勞動年齡人口比重將會大幅下降，老齡人口比重將大幅上升，屆時將不得不放棄勞動密集型產業。

2. 人口自然結構的新變化，使產業結構調整面臨勞動力供給和產品服務需求雙重波動的風險。

南京人口規模的增加和勞動年齡人口的增加可為產業結構調整提供廣闊的市場需求空間和充裕的勞動力供給，但是這兩種有利條件并不是一成不變的，南京人口自然結構呈現的一些新特點可能會消彌這兩種有利條件，甚至可能使產業結構調整面臨風險。從人口年齡結構來看，雖然當前勞動年齡人口比重很大，但是由于新生人口比重下降，2010 年0~14 歲人口比重僅為9.51%，不到1990 年的一半，同時老齡人口比重呈增加趨勢，大大超過老齡社會的國際標準線，這意味著南京勞動力供給狀況可能在不久的將來發生重大反轉，產業結構調整將面臨由勞動力供給充裕轉向勞動力供給不足的風險。而且，勞動年齡人口增多引致的勞動力供給增加，將導致就業需求增加，使部分傳統的勞動密集型產業繼續獲得生存空間，產業結構調整的行為動力減弱，進而延緩整個產業結構優化升級的進程。同時，由于不同年齡段人口的需求內容和消費習慣存在很大差異，通常情況下老齡人口較為關注健康產品和服務，對于新產品的興趣不大，這將可能使產品創新的市場需求縮減，從而制約創新導向的產業結構調整。另外，0~14 歲人口既是日常消費的重點群體，也是人力資本投資的重點群體，其需求內容除了一般的消耗性消費品之外，還包括大量的發展性消費品，但是這一年齡段人口的減少，加上偏重消耗性消費品的老齡人口的增多，將使得消耗性消費品在社會總消費品中所占比重偏大，而發展性消費品所占比重偏低。顯然，發展性消費品比消耗性消費品更合乎產業結構調整的方向，而其比重降低勢必對產業結構調整產生不利影響。從人口的性別結構來看，雖然南京性別結構有所優化，男女性別比有所回落，但是由于女性需要照顧家庭、適應的職業面較窄等原因，女性人口的相對增多，將對勞動力供給產生負面影響，并在一定程度上減少勞動力供給，從而對產業結構調整產生不利影響。

三、南京產業結構調整對人口結構的影響。

產業結構調整不僅會對人口規模和人口質量產生雙向影響，而且會對人口結構產生深刻影響，只是由于人口結構屬于適應性指標，產業結構調整對于人口結構的影響并不能簡單地劃分為正向影響和負向影響。因此，我們主要依據南京人口結構的變化特征，剖析在出現這些變化特征過程中產業結構調整可能扮演的角色或者產生的作用。

1. 產業結構調整對人口性別結構的影響。

人口性別結構屬于人口結構的一種自然屬性，通常在自然規律調節下，人口性別比例會相對穩定，性別比例不會超出正常值范圍。不過，南京市的人口性別結構卻差強人意，2010 年總人口性別比為107.31，明顯高于全國和全省平均水平。

南京人口性別比偏高，源于產業結構調整的因素主要在于：

其一，所占比重較大的重化工業更適合男性，這些產業新增加的就業崗位通常要求男性多一些；其二，以高新技術產業為發展重點，增加了對專業技術人員的需求，而專業技術人員特別是研發人員中男性明顯多于女性；其三，重點發展教育產業促進了高等教育事業的發展，南京高校數量和在校生人數均位居全國前列，而南京高校多數偏重理工科，男生明顯高于女生，由于南京高校在校生人數達70.61 萬，這部分常住人口性別比例的過分失衡，至少在統計意義上對全市常住人口性別比例失衡產生了重要作用。

但是，南京人口性別比例失衡狀態也有所改善，2010 年的男女比例較2000 年的110.21 有了明顯下降。在這種改善過程中，產業結構調整也產生了一些積極影響：一是逐漸以知識和技術密集型產業替代勞動密集型產業，加快技術創新步伐，降低了產業結構的整體勞動強度，某些重點行業在就業崗位上的性別歧視有所弱化，從而提高了女性人口的就業概率；二是大力發展第三產業，增強了女性的就業優勢，從而擴大了女性就業人口比重；三是產業結構調整不僅改善了女性的就業狀態，提高了女性的社會地位，而且完善了社會的養老服務體系，對人們養兒防老的傳統觀念產生了一定的影響，這兩方面的力量在一定程度上平抑了人們對于男孩的非理性需求，對于改善新生人口的性別比例產生了重要影響。

2. 產業結構調整對人口年齡結構的影響。

人口年齡結構也是人口結構的一種自然屬性，主要受出生率、死亡率、平均預期壽命的影響。由于出生率、死亡率雙雙下降，加上平均預期壽命的延長，南京人口年齡結構出現如下變化：0~14 歲人口比重為9.51%，較2000 年下降了5.94 個百分點；15~64 歲人口比重為81.29%，較2000 年上升了5.16 個百分點；65 歲及以上人口為736051 人，占9.20%，較2000 年上升了0.78 個百分點。南京人口年齡結構出現這種變化，源于產業結構調整的影響主要在于：①產業結構調整促進了南京經濟的持續穩定發展，創造了豐富的物質產品和優質的服務，改善了人口的生存條件，提高了人口的平均壽命；②對勞動密集型產業的扶持發展，創造了更多的就業崗位，吸引了大量外來就業人口，增加了勞動年齡人口比重；③大力發展高新技術產業和現代服務業，提高了對人口人力資本的要求，增加了從業人員的工作壓力，也提高了生育行為的直接成本和機會成本，降低了出生率；④大力發展教育服務業和房地產業，提高了人口再生產的成本，會產生降低人口出生率的作用；⑤醫藥制造業和醫療保健服務業的繁榮發展，提高了疾病應對能力，降低了人口的死亡率。

3. 產業結構調整對人口空間結構的影響。

人口空間分布結構是人口在經濟、政治、文化、社會、地理等諸多因素的綜合作用下所形成的空間分布狀態，包括人口的城鄉分布結構和人口達到區域分布結構。從人口的城鄉分布結構來看，南京人口大多數分布在城市，2010 年城鎮人口比重已達到77.9%，較高的城市化水平使得南京人口加速向市區聚集，85%以上的戶籍人口以及近90%的常住人口集中在市區。南京人口向城市聚集源于產業結構調整的原因在于：其一，主要分布在鄉村的農業比重持續下降，壓縮了農村人口的就業空間，大量農村人口流向城市尋求新的就業機會；其二，主要集中在城市里的服務業比重持續上升，提高了城市就業概率，不僅會引致就業人口自身向城市聚集，而且會引致非就業人口向城市聚集。

從人口的空間分布結構來看，南京城區常住人口比重下降到41.95%，而郊區常住人口比重增加到47.57%。對此，產業結構調整的可能影響在于：第一，房地產業的繁榮發展，特別是房地產價格的持續高漲，致使城區生活成本提高，限制了人口流入；第二，產業布局調整使大量產業向各類開發區和園區集中，而這些園區又主要集中在郊區，從而使得郊區的就業機會增多，吸引人口流入；第三，交通運輸產業的發展，降低了郊區人口的通勤成本，引致人口向郊區流動；第四，高等教育向地處郊區的大學城集中，帶動了郊區生活配套設施的改善，增加了郊區服務業就業機會，引致人口向郊區流動。

四、南京人口結構與產業結構協調互動的對策思路。

1. 優化人口干預引導機制，促進人口結構持續優化。

（1） 走出數據指標陷阱，從新生人口和流動人口兩個角度優化性別結構。性別結構屬于人口的自然結構，是特定時期人口性別比例的客觀狀態，就人口總體而言，優化人口性別結構的根本著力點在于維持新生人口的性別平衡。我國由于受養兒防老、重男輕女等傳統思想的影響，人口性別結構因為受到人為干預而長期處于失衡狀態，最新的人口普查數據顯示我國男女性別比為105.20，而新生人口的性別比為118.08。對于南京這樣一個特定的行政區域而言，除了新生人口的性別比例之外，流動人口的性別構成也會直接影響常住人口的性別結構，2010年南京人口性別比為107.31，較2000 年下降了2.9，但仍顯著高于全國平均水平。然而，對于南京人口性別比的這一數據應做理性分析，避免落入數據陷阱。南京性別結構失衡的力量源于多個方面，除了常規的新生人口性別比例失衡之外，外來務工人員以男性居多、占常住人口近十分之一的在校大學生以男生居多，都是導致人口性別結構的重要原因。同時，人口性別比的相對下降也并不能說明人口性別結構的絕對優化，因為新生人口和外來人口性別失衡的狀態被老齡人口男少女多的特征所抵消了一部分，因而這種總體數據上的人口性別結構優化對于婚姻、生育困境的求解并無多大益處。因此，必須走出數據指標陷阱，按照分組均衡的思路，重點從新生人口和流動人口兩個角度優化性別結構。一方面，要完善社會養老服務體系，打破就業的性別歧視，引導確立“生男生女都一樣”的生育觀念，優化新生人口的性別結構；另一方面，要健全流動人口的社會保障，改善外來務工人員的生活待遇，使其整個家庭充分融入城市，優化外來人口的性別結構。

（2） 摒棄勞動力優勢陷阱，積極應對人口老齡化，審慎優化人口年齡結構。人口年齡結構也屬于人口的自然結構特征，其特定狀態是人口自然演進的產物，對于人口總體而言，除了靠新生人口的自然稀釋和人口死亡的自然調整外，基本上并無引導干預的余地。從我國總體人口年齡結構來看，少兒人口比重下降、勞動年齡人口比重增勢趨緩、老齡人口快速上升的總體態勢短期內很難改變。但是對南京這樣特定的行政區域而言，則可借助人口流動而從統計數據上改變人口年齡結構，南京當前處于勞動年齡人口比重顯著高于全省平均水平而人口老齡化程度低于全省平均水平的狀態，實質主要是流動人口調節沖擊的結果。南京高達81.29%的勞動年齡人口比重可能會讓部分人感到欣喜，因為這說明人口紅利依然豐厚，而9.51%的少兒人口比重和9.20%老齡人口比重又可能會讓部分人感到憂慮，因為少子化和老齡化均將減少勞動力供給。實際上，在優化人口年齡結構的過程中，必須持一種審慎的態度，揚棄勞動力優勢陷阱，不要單純從勞動力供給層面認識當前的人口年齡結構。一方面，要調整人口生育政策，引導新生人口的有序增長，逐漸稀釋人口年齡結構失衡的狀態；另一方面，要以積極的態度認識和應對人口老齡化，注重老齡人口的人力資源開發，提高老齡人口的自我供養能力，將人口年齡結構失衡的沖擊降低到最少限度。

（3） 拋開就業歧視和偏見，全力推進就業公平，合理優化人口就業結構。人口就業結構屬于人口的社會結構，是人口在不同地區、不同行業的就業活動所形成的結構狀態，主要涉及部分開展就業活動的人口。按照產業演化的一般規律以及被奉為圭臬的“配第- 克拉克定理”，就業人口將在三次產業間梯度轉移。當前南京就業人口的三次產業結構已經呈現“三、二、一”特征，總體上合乎產業經濟規模和定理，但是仍然存在進一步優化調整的空間，特別是第三產業就業比重還應進一步提高。同時，在就業領域的歧視和偏見普遍存在，就業市場的競爭并不充分，導致就業崗位的冷熱差別嚴重分化，局部勞動力短缺和群體性就業難題并存，結構性失業廣泛存在，不僅容易增加產業結構調整的難度，而且容易引發諸多社會問題。因此，必須引導人們樹立正確的就業觀念，逐漸改變對一些苦重崗位和服務崗位的偏見，平抑不同行業之間的待遇差異，引導就業人口按照產業經濟布局而合理流動。同時，加強勞動力市場建設，營造公平競爭的就業環境，使不同層次的人力資本價值都能夠得到公平體現，不同層次的就業崗位都能找到合適的人選，使人口就業結構能夠按照效率導向不斷優化。

（4） 扎實推進城鄉一體化，提升城市化的質量，切實優化人口城鄉結構。人口城鄉結構也是人口的一種社會結構，反映了人口在城市和鄉村的分布狀態。在城鄉人口自由流動的背景下，人口的城鄉結構將達到一種相對穩定的均衡狀態，按照新古典增長理論的觀點，其比例大小將取決于城鄉經濟社會活動的邊際效率。人口城鄉結構本質上并無優劣之分，但是對于長期實行城鄉分割的二元體制的我國而言，城市人口比重的上升往往被視為經濟社會發展的一種成果，因而總體傾向于將提高城市人口比重視為一種優化方向，并且通常以此為評判城市化的標準。南京作為長三角的中心城市，人口城市化進程相對較快，2010 年城鎮人口比重高達77.9%，“十二五”時期還將超過80%，但這并不能說明人口城鄉結構已經趨于合理。事實上，恰恰相反，在人口高速向城市集聚的過程中，產生了大量問題，例如，新進入城市的人口僅僅在空間或戶籍上實現了城市化，就業層次和生活模式遠沒有完成城市化；巨大的城鄉差距引致了城鄉人口分布的畸形演化，對城市經濟和鄉村經濟都產生了嚴重危害。因此，要切實優化人口城鄉結構，一方面，要扎實推進城鄉一體化進程，全面縮小農村與城市的差距，通過城市與鄉村的一體化發展來引導人口在城市與鄉村合理分布；另一方面，要轉變城市化發展模式，淡化對戶籍身份導向的人口城市化指標的追求，注重提升城市化的內涵，使外來人口可以真正融入城市生活，防止剛剛趨好的人口城鄉結構出現逆向變化。

2. 優化產業扶持升級機制，促進產業結構持續優化。

（1） 實施創新驅動戰略，引領產業升級發展。

一是要將“創新驅動戰略”作為經濟社會發展的核心戰略，系統完善實施創新驅動戰略的綜合保障體系，加強區域創新體系建設，加快建設創新型城市，積極培育創新型企業，使創新成為區域發展的核心動力。二是要加快培育發展戰略性新興產業和現代生產業，加強對傳統產業的升級改造，夯實人口適度發展的產業基礎。三是要以建設蘇南自主創新示范區為契機，著力打造實施創新驅動戰略的典型示范區域，從而帶動整體創新驅動發展。四是要健全創新驅動戰略的評價反饋機制，適時發現實施創新驅動戰略過程中的問題，及時做出修正和完善。

（2） 培育特色產業集群，提高就業吸納能力。

一是要強化集群發展理念，充分認識產業集群在提升產業競爭優勢和就業吸納能力等方面的多重優勢，以集群發展理念指導產業結構調整戰略和產業發展規劃，將培育集群作為政策制度創新和產業結構優化調整的落腳點。二是要全面培育特色產業集群，既要加快培育高新技術產業集群和現代服務產業集群，又要持續扶持勞動密集型產業集群，打造特色化產業集群體系。三是要加強各類開發園區的整合規劃，強化園區的集群優勢，建設一批優勢顯著、特殊鮮明的產業集群示范區。四是要系統優化產業集群的資金來源結構，合理平衡內資和外資在特色產業集群中的比例結構，既要利用一切資源發展產業集群，又要注意保障產業安全。五是要以區域自主創新體系建設為依托，完善產學研企合作機制，扎實推進產業集群創新，為產業集群發展注入持續動力。

（3） 扶持老幼服務產業，優化產品和服務供給。

一是要合理確定老幼服務產業的定位，將其同一般意義上的生活業區分開來，理性認識老幼服務產業對于人口適度發展的特殊重要意義。二是要積極引導產業細分，重視老幼服務市場，構建涵蓋衣物、食品、住房、交通、教育、醫療等各類相關內容的完備的老幼服務業產業體系，使各項老幼服務均能得到充足的供給。三是要激勵各種社會力量積極參與老幼服務產業發展，營造政府引領、市場主導、自我供給三個層次相互配合、相互協調的老幼服務產業發展格局。四是要加強對老幼服務產業的監管，確保老幼產品和服務供給的質量安全，同時，合理實施對老幼服務產業的壟斷管制，維護老幼服務產業的產業安全，保障少兒人口和老齡人口能夠獲得充足的安全的產品和服務。五是要加強老幼服務產業創新，擴大個性化產品和服務的供給，滿足老幼人口復雜多變的個性化需求。

【參考文獻】

[1] 蔣昭俠。 產業結構問題研究[M].中國經濟出版社，2004.

[2] 宋泓明。 中國產業結構高級化分析[M].中國社會科學出版社，2004.

篇13

第二步，用手把黑色突出來的長條卡扣，往下按(大部分情況是往下，不排除往上提)，長條卡扣就會拉長，這時感覺滑軌松動了。

第三步，兩邊同時這樣往下按長條卡扣，兩手按長條卡扣的同時兩邊往外拉，抽屜就出來了。

第四，這就是最后拉出來的效果圖，黑色卡扣分離了，如果只是取東西，不需要把抽屜完全拉出來，手可以進去取了。

第五，安回抽屜也很簡單，只需要把抽屜沿著軌道往回推，黑色卡扣就會自動和原來卡槽對接，推進去到底，再往回拉，來回一兩次就活動自如了。

抽屜滑軌怎么安裝圖解