基于EPA通信協(xié)議的I/O模塊的開(kāi)發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-14 04:56
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展也需要建立以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的信息化控制系統(tǒng)。EPA是我國(guó)自主研發(fā)的基于以太網(wǎng)協(xié)議的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的通信標(biāo)準(zhǔn),目前在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中已經(jīng)得到了一些應(yīng)用。在應(yīng)用當(dāng)中每一個(gè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸都需要符合EPA通信標(biāo)準(zhǔn),因此開(kāi)發(fā)基于EPA通信協(xié)議的I/O模塊有著一定的實(shí)用價(jià)值。本文設(shè)計(jì)了基于EPA通信協(xié)議的I/O通信模塊,其作用是將從串口采集的的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合EPA協(xié)議的網(wǎng)口數(shù)據(jù),以便于上位機(jī)的EPA監(jiān)控軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控管理。系統(tǒng)以三星公司的S3C2440微處理器為硬件平臺(tái),設(shè)計(jì)了相關(guān)硬件電路并實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)程序。μ C/OS-II是一種占用資源小,實(shí)時(shí)性較高的操作系統(tǒng),適合嵌入式系統(tǒng)對(duì)性能和資源方面的要求,因此在硬件平臺(tái)上采用了μ C/OS-II作為底層操作系統(tǒng)。LwIP是TCP/IP協(xié)議的一種簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn),其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)代碼較小、占用內(nèi)存資源少,因此本系統(tǒng)采用LwIP實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的以太網(wǎng)通信功能。在實(shí)現(xiàn)移植操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的基礎(chǔ)上,本文研究了EPA協(xié)議棧,討論了EPA通信調(diào)度、EPA套接字映射實(shí)體、EPA系統(tǒng)管理實(shí)體和IEEE1...
【文章來(lái)源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景
1.2 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究的內(nèi)容、目的及意義
1.4 本文主要結(jié)構(gòu)及內(nèi)容安排
2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)總體概述
2.2 S3C2440處理器
2.3 嵌入式操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧
2.4 EPA協(xié)議棧模塊
2.5 串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊
2.6 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)主要硬件設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成
3.2 S3C2440處理器介紹
3.3 網(wǎng)卡硬件電路及其驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
3.3.1 網(wǎng)卡硬件電路設(shè)計(jì)
3.3.2 網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
3.4 串口通訊電路及驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
4 嵌入式操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的移植
4.1 嵌入式操作系統(tǒng)
4.1.1 μ C/OS-Ⅱ簡(jiǎn)介
4.1.2 μ C/OS-Ⅱ的任務(wù)管理
4.1.3 μC/OS—Ⅱ的內(nèi)存管理
4.2 MC/OS-Ⅱ的移植
4.3 嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧LwIP
4.3.1 LwIP的數(shù)據(jù)包處理
4.3.2 IP數(shù)據(jù)包處理
4.3.3 UDP數(shù)據(jù)包處理
4.3.4 TCP數(shù)據(jù)包處理
4.4 LwIP的移植
4.5 本章小結(jié)
5 EPA協(xié)議棧及網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步
5.1 EPA協(xié)議?偸
5.2 EPA通信調(diào)度
5.3 EPA套接字映射實(shí)體
5.4 EPA系統(tǒng)管理實(shí)體
5.5 EPA網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步
5.5.1 網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步技術(shù)背景
5.5.2 PTP時(shí)間同步原理
5.5.3 PTP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)
5.6 本章小結(jié)
6 串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)網(wǎng)口數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計(jì)
6.1 串口通信協(xié)議
6.2 串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)網(wǎng)口數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號(hào):3587852
【文章來(lái)源】:北方工業(yè)大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:52 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景
1.2 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究的內(nèi)容、目的及意義
1.4 本文主要結(jié)構(gòu)及內(nèi)容安排
2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)總體概述
2.2 S3C2440處理器
2.3 嵌入式操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧
2.4 EPA協(xié)議棧模塊
2.5 串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊
2.6 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)主要硬件設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)硬件構(gòu)成
3.2 S3C2440處理器介紹
3.3 網(wǎng)卡硬件電路及其驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
3.3.1 網(wǎng)卡硬件電路設(shè)計(jì)
3.3.2 網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
3.4 串口通訊電路及驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
4 嵌入式操作系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的移植
4.1 嵌入式操作系統(tǒng)
4.1.1 μ C/OS-Ⅱ簡(jiǎn)介
4.1.2 μ C/OS-Ⅱ的任務(wù)管理
4.1.3 μC/OS—Ⅱ的內(nèi)存管理
4.2 MC/OS-Ⅱ的移植
4.3 嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧LwIP
4.3.1 LwIP的數(shù)據(jù)包處理
4.3.2 IP數(shù)據(jù)包處理
4.3.3 UDP數(shù)據(jù)包處理
4.3.4 TCP數(shù)據(jù)包處理
4.4 LwIP的移植
4.5 本章小結(jié)
5 EPA協(xié)議棧及網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步
5.1 EPA協(xié)議?偸
5.2 EPA通信調(diào)度
5.3 EPA套接字映射實(shí)體
5.4 EPA系統(tǒng)管理實(shí)體
5.5 EPA網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步
5.5.1 網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步技術(shù)背景
5.5.2 PTP時(shí)間同步原理
5.5.3 PTP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)
5.6 本章小結(jié)
6 串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)網(wǎng)口數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計(jì)
6.1 串口通信協(xié)議
6.2 串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)網(wǎng)口數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號(hào):3587852
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