本文關(guān)鍵詞：大容量移動(dòng)存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究

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【摘要】：工業(yè)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)技術(shù)是嵌入式領(lǐng)域里常常需要研究的學(xué)科之一。傳統(tǒng)的工業(yè)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)方案主要有兩種：一是采用專用的不掉電的專用存儲(chǔ)器芯片,二是通過計(jì)算機(jī)的串行口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至PC上存儲(chǔ)。然而現(xiàn)代化的工業(yè)現(xiàn)場往往需要采集大容量的移動(dòng)數(shù)據(jù)以便帶至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二次數(shù)據(jù)分析,顯然上述兩種傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)方案均不能滿足要求(方案一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量有限,方案二數(shù)據(jù)移動(dòng)性差),本文鑒于以上方案的不足提出了一種新的工業(yè)大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理方法：采用大容量U盤存儲(chǔ)、Internet遠(yuǎn)程訪問的方案來處理現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)。很顯然,U盤存儲(chǔ)解決了數(shù)據(jù)容量問題,Internet遠(yuǎn)程訪問解決了數(shù)據(jù)的移動(dòng)處理問題。U盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的提出源自于嵌入式USB接口芯片CH376的普及應(yīng)用,CH376是南京沁恒公司推出的一款U盤文件管理控制芯片,用于單片機(jī)或嵌入式系統(tǒng)讀寫U盤中的文件。CH376支持USB設(shè)備方式和USB主機(jī)方式,并且內(nèi)置了USB通訊協(xié)議的基本固件,內(nèi)置了處理Mass-Storage海量存儲(chǔ)設(shè)備的專用通訊協(xié)議的固件,內(nèi)置了FAT文件系統(tǒng)的管理固件,支持常用的USB存儲(chǔ)設(shè)備。因此有了CH376這款USB接口芯片后,即可輕松實(shí)現(xiàn)將工業(yè)中采集到的各種海量數(shù)據(jù)信息通過CH376存儲(chǔ)在大容量的U盤中。Internet遠(yuǎn)程訪問工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)則歸功于嵌入式TCP/IP技術(shù)和以太網(wǎng)控制芯片ENC28J60。通過USB接口芯片CH376、以太網(wǎng)控制芯片ENC28J60和單片機(jī)共建硬件平臺(tái)并移植經(jīng)典嵌入式TCP/IP協(xié)議棧---uIP協(xié)議棧,即可構(gòu)想設(shè)計(jì)出一個(gè)嵌入式WEB服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)由WEB服務(wù)器管理U盤中采集而來的海量數(shù)據(jù)。針對上述理論構(gòu)想和可行性方案的論述,本文提出了關(guān)于“大容量移動(dòng)存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究”的課題,并通過具體實(shí)例工程的實(shí)現(xiàn)和論文的撰寫最終完成了課題的研究內(nèi)容。通過總結(jié),本次論文主要做了以下幾個(gè)方面的工作：首先,介紹了關(guān)于“大容量移動(dòng)存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究”課題的研究背景及意義,主要是分析了傳統(tǒng)工業(yè)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)方案的不足,然后結(jié)合USB接口技術(shù)和嵌入式Internet技術(shù),提出了一種新的工業(yè)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)解決方案：“利用單片機(jī)把傳感器采集到的數(shù)據(jù)信息通過CH376存放在大容量U盤中,同時(shí)通過ENC28J60將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng),遠(yuǎn)程通過PC機(jī)或其他具有上網(wǎng)功能的移動(dòng)終端以網(wǎng)頁的形式訪問U盤中的海量數(shù)據(jù)信息”其次,在提出了論文研究課題的具體工程實(shí)現(xiàn)方案后,本文對課題研究過程中所涉及的兩種技術(shù)：嵌入式USB接口技術(shù)和嵌入式TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)技術(shù),作了大量的理論分析,U盤存儲(chǔ)部分中的理論知識(shí)包括USB Mass-Storage海量存類協(xié)議和U盤文件系統(tǒng),遠(yuǎn)程訪問部分則主要分析了嵌入式TCP/IP模型結(jié)構(gòu)并介紹如何移植uIP協(xié)議棧。接下來,文章根據(jù)課題的研究需要搭建了工程實(shí)例的硬件平臺(tái),并針對各個(gè)模塊電路給出了具體的原理圖并設(shè)計(jì)了PCB,其中具體電路包括：電源電路,單片機(jī)電路,外擴(kuò)存儲(chǔ)器電路,傳感器信號放大電路,CH376U盤讀寫模塊電路,ENC28J60以太網(wǎng)訪問模塊電路,以及串口調(diào)試模塊電路。最后,文章給出了實(shí)現(xiàn)課題研究內(nèi)容的軟件代碼,并就軟件的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了深刻地剖析,特別是利用CH376芯片實(shí)現(xiàn)在U盤中創(chuàng)建文件的具體細(xì)節(jié)和移植uIP協(xié)議棧搭建小型嵌入式WEB服務(wù)器詳細(xì)過程,并最終通過了程序的調(diào)試,調(diào)試結(jié)果表明,本文提出的關(guān)于工業(yè)大容量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、訪問方案可行,從而完成了課題關(guān)于“大容量移動(dòng)存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究”的研究工作。
【關(guān)鍵詞】：CH376 Mass-Storage存儲(chǔ)類協(xié)議 U盤文件系統(tǒng) 嵌入式TCP/IP協(xié)議 ENC28J60 uIP協(xié)議棧
【學(xué)位授予單位】：長江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題的研究背景和意義10-11
• 1.2 課題的國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)11-12
• 1.3 課題的研究內(nèi)容及主要目標(biāo)工作12-13
• 1.4 本章小結(jié)13-14
• 第2章 嵌入式USB大容量移動(dòng)存儲(chǔ)理論基礎(chǔ)14-22
• 2.1 USB總線簡介14
• 2.2 USB總線的物理連接與電氣屬性14-15
• 2.3 USB系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)15-17
• 2.4 USB海量存儲(chǔ)類協(xié)議17-19
• 2.5 U盤文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)19-21
• 2.6 本章小結(jié)21-22
• 第3章 嵌入式Internet理論基礎(chǔ)22-33
• 3.1 嵌入式Internet簡介22
• 3.2 嵌入式Internet的原理22-23
• 3.3 嵌入式Internet的接入技術(shù)23-24
• 3.4 嵌入式TCP/IP協(xié)議24-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第4章 大容量移動(dòng)存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)訪問系統(tǒng)硬件平臺(tái)搭建33-42
• 4.1 硬件平臺(tái)總體設(shè)計(jì)33
• 4.2 硬件平臺(tái)重要單元電路設(shè)計(jì)33-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 第5章 大容量移動(dòng)存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)42-60
• 5.1 CH376的USB基本傳輸命令42-43
• 5.2 CH376芯片軟件驅(qū)動(dòng)要點(diǎn)43-45
• 5.3 CH376文件系統(tǒng)庫(FILE_SYS)軟件實(shí)現(xiàn)詳解45-49
• 5.4 單片機(jī)采集大容量數(shù)據(jù)存入U(xiǎn)盤的軟件實(shí)現(xiàn)過程49-50
• 5.5 以太網(wǎng)控制器ENC28J60軟件驅(qū)動(dòng)要點(diǎn)50-55
• 5.6 經(jīng)典嵌入式TCP/IP協(xié)議棧--uIP移植要點(diǎn)55-58
• 5.7 嵌入式WEB服務(wù)器控制U盤數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)58-59
• 5.8 本章小結(jié)59-60
• 第6章 大容量移動(dòng)存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)訪問系統(tǒng)調(diào)試60-68
• 6.1 系統(tǒng)硬件平臺(tái)的調(diào)試60-63
• 6.2 系統(tǒng)軟件的調(diào)試63-67
• 6.3 本章小結(jié)67-68
• 第7章 總結(jié)與展望68-69
• 7.1 總結(jié)68
• 7.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 個(gè)人簡介73-74

【參考文獻(xiàn)】

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：558448