Microsoft .NET Gadgeteer 简介及其它

标签: microsoft net gadgeteer | 发表时间:2010-10-28 12:13 | 作者:叶帆 王雪松
出处:http://www.cnblogs.com/

     Microsoft .NET Gadgeteer 为开发小型电子模块或嵌入式设备的用户,提供一个快速构建原型机的平台。它结合了面向对象编程的优点,提供一系列电子模块,可以快速地用这些模块进行计算机辅助设计。
     通过.NET Gadgeteer模块可以很容易的构建简单或复杂的设备。每个模块都可以提供相应的功能,诸如显示图片、播放音乐、采集图像、获取环境参数等等。
     该平台构建在.NET Micro Framework平台之上,在Visual Studio IDE环境中,采用C#开发语言对小型电子设备进行编程和调试。
     这种强大的组态特性,使构建一个功能齐全设备的用时仅为几个小时,而不是原来的几天或几周。

     我以前就曾经说过.NET Micro Framework就是嵌入式领域内的脚本语言,就像网页开发之于脚本语言一样,可以大大提高开发效率,节省大量开发时间。 不过有人质疑性能问题,和汇编和C语言相比,这确实是一个问题,不过在物联网领域,在需要互相通信交互的领域,开发语言本身的运算性能已变的不甚重要,因为最终设备的性能决定在通信链路(或者说通信规则本身)上,而这个目前确是一大瓶颈,就像目前制约网页浏览的瓶颈在于网络通信本身一样。 前段时间,我对一些设备进行通信测试,发现就与设备通信而言,.NET Micro Framework的交互性能反而略好于PC系统,相关测试结果如下:

    1 测试环境

   嵌入式硬件平台:Atmel  sam9261-EK 开发板 主频:200MHz

   嵌入式软件平台:.Net Micro Framework V4.0

    PC硬件配置:HP Compaq dc7800  主频:2.33GHz

   软件平台:   Windows Vista + .Net Framework V3.5

    相同的.Net C#测试程序

    2 Modbus RTU通信测试

   2.1 Modbus RTU Slave设备

   西门子 S7-PLC 224

    2.2 波特率19200 无校验

    单字节传输时间:10*1000/19200 = 0.52ms

 

操作方式

.Net Micro Framework

Net Framework

差异

绝对传输时间

2字节

32 ms

31 ms

1 ms

7.8 ms

2字节

33 ms

31 ms

2 ms

9.88 ms

128字节

195 ms

187 ms

8 ms

73.32 ms

128字节

204 ms

187 ms

17 ms

75.4 ms

    2.3 波特率 115200无校验

    单字节传输时间:10*1000/115200 = 0.087ms

 

操作方式

.Net Micro Framework

Net Framework

差异

绝对传输时间

2字节

22 ms

31 ms

-9 ms

1.31 ms

2字节

24 ms

31 ms

-7 ms

1.65 ms

128字节

132 ms

124 ms

8 ms

12.27 ms

128字节

135 ms

124 ms

11 ms

12.62 ms

    2.4 性能分析

   通信时间 = 发送帧传输时间 + 从设备响应时间 + 返回帧传输时间 + 主设备处理时间

   绝对传输时间 = 发送帧传输时间 + 返回帧传输时间

 

由于Modbus从设备大都是一些基于8位单片机的设备,CPU运算能力低,并且要计算CRC校验,所以通信的瓶颈主要在从设备响应时间上,从测试结果上看,也反映了这一点。在某些测试项上,嵌入式设备甚至领先PC,这是因为嵌入式设备专注相关通信,而不像PC同时执行多任务操作。

    结论:在和硬件设备通信方面,嵌入式设备和PC旗鼓相当。

     3 RFID 读卡测试

    3.1 硬件设备

    设备:EHUOYAN公司YHY632型号读卡器

   卡片:S50  EEROM  1K字节

    3.2 波特率115200 无校验

   读卡步骤:

    1、 获取卡的类型

    2、 获得卡号

    3、 选定卡

    4、 设定指定扇区的密钥KEY

    5、 读取指定扇区、指定块16字节的数据

 

操作方式

.Net Micro Framework

Net Framework

差异

读卡

124 ms

171 ms

-47 ms

     3.3 性能分析

读一次卡信息,一般需要5次交互时间,通信瓶颈来源两个环节:

1RFID 读卡器之间

由于RFID卡上仅含控制器(无CPU模块),还需要从EEROM上读取数据,并且要进行加解密运算,所以相对耗时。RFID卡的响应时间是最大的时间瓶颈。

2、读卡器和嵌入式设备或PC之间

这个和Modbus RTU通信项类似,不同的是,不同厂家读卡器的通信协议有可能不同,读写时间会有些许差别,但没有数量级上的差别。

 

由于嵌入式设备专注于与设备通信,其测试结果优于PC

结论:嵌入式设备优于PC

     

 ------------------------

    演示视频:http://research.microsoft.com/apps/video/default.aspx?id=139105

    相关网址:

   http://research.microsoft.com/en-us/projects/gadgeteer/default.aspx
   http://blogs.msdn.com/b/netmfteam/archive/2010/09/28/net-gadgeteer.aspx

   http://blogs.msdn.com/b/netmfteam/archive/2010/08/30/making-the-robot-arm-move-again.aspx

 

作者: 叶帆 发表于 2010-10-28 12:13 原文链接

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