[发明专利]一种基于单片机的计算机性能监控系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机性能监控领域，涉及一种基于单片机的计算机性能监控系统及方法。

背景技术

计算机性能一直是衡量系统和程序水平的重要标准。伴随着互联网的快速发展，用户数量的激增，为了保证服务质量，通过对系统性能的监控，可以达到负载均衡，保证业务的稳定性。

在衡量系统和程序性能时，中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)使用率是一个非常重要的指标，程序耗费的时间，执行的指令数，缓存访问命中次数，分支预测正确次数等CPU相关的性能参数可以较为直观地反映出程序的优劣。此外，物理内存即内存条插在主板内存槽上的内存条的容量的大小也对系统的运算处理效率有明显的影响。此外，还有虚拟内存，即计算机系统内存管理的一种技术，其使得应用程序认为拥有连续的可用的内存(一个连续完整的地址空间)，而实际上，通常是被分隔成多个物理内存碎片，还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上，在需要时进行数据交换。

尤其重要的是CPU、物理内存及虚拟内存的使用率高导致高发热量，降低计算机的使用寿命。

通过国内公开专利文献检索，检索到公开号为CN201410437648.5的一种性能监控单元多事件统计的方法和装置，该发明公开了一种性能监控单元多事件统计的方法和装置，用于在不修改系统时钟频率的前提下，动态精确的调整事件切换的频率，提高性能统计的准确性。该发明适用于大规模分布式服务器；本发明提出了一种适用于个人使用的一种基于单片机的计算机性能监控系统及方法。该专利文献的技术方案与本发明内容有着本质的不同。

发明内容

本发明的克服了现有技术的不足，提供一种基于单片机的计算机性能监控系统及方法。

本发明采取以下技术方案实现的：

一种基于单片机的计算机性能监控系统(以下简称为计算机性能监控系统)，包括单片机、接口转换芯片、USB接口和LED显示器。所述单片机分别与LED显示器、接口转换芯片相连接，接口转换芯片与USB接口连接，单片机接收接口转换芯片传输的信息并处理，将计算机CPU、物理内存及虚拟内存使用率反映到所述LED显示器上。

本发明所述的计算机性能监控系统包括单片机、接口转换芯片、USB接口、三条LED显示器、十只电阻、一只铁酸盐磁环、四只电容、一只排母；计算机性能监控系统的电路设计见图2；计算机性能监控系统的电路原理及其连接线路见图3。

根据本发明的计算机性能监控系统，多功能监控器的板采用聚氟乙烯双面敷铜板，经化学刻蚀制板工艺，将专门设计的监控保护电路的线路刻制在板上监控保护电路的全部元器件、进线电极、出线电极集成固连在板上，板固连在外壳上。

其中硬件设备的特征如下：

所述单片机型号为attiny2313，所述接口转换芯片型号为FT232RLUSB转Uart，所述USB接口型号为B型，所述LED显示器型号为KingbrightDC-10EWA，所述十只电阻均为150欧姆，所述四只电容包括两只100nF、一只10nF和一只4.7uF，所述排目型号为6pin；所述接口转换芯片通过RX和TX线与所述单片机连接，发送和接收数据包的信息；所述三条LED显示器为多路传输，阴极分别与PortB，PortD.5和PortD.6连接，阳极分别与Portd.2，Portd.3和Portd.4相连接；所述单片机的Miso(主输入从输出)、Mosi(主输出从输入)、SCK(同步时钟)和Reset(复位)与编程用所述排母连接，并共接VCC和GND。

此外，本发明提供了一种基于单片机的计算机性能监控方法，包括以下两个步骤:

步骤1、通过python语言中的pyserial和psutil模块打开目标计算机串口，并通过该串口所定义的USB接口传输目标计算机CPU使用率、物理内存和虚拟内存使用率数据；

步骤2、通过BascomAVR编译器编译并烧录控制算法，使所述单片机通过USB接口接收目标计算机传输所需的三个数据，经相应算法识别判断后分别转换为三条LED显示器的控制信号，通过LED显示器的亮格数反映系统性能的使用率。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构设计合理：本发明包括单片机、接口转换芯片、USB接口、三条LED显示器，结构设计合理。

2、简单易用：本发明只需通过USB接口连接相应计算机即可监控计算机运行状态。

3、可靠性高：本发明采用性能良好的单片机，并且在软件上加入相应的算法控制，使系统性能非常可靠。