【摘要】：隨著嵌入式在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展,越來越需要解決因為底層復(fù)雜的設(shè)備差異導(dǎo)致的開發(fā)周期長、開發(fā)人員壓力大、需要的知識多等問題。因此借鑒PC機的軟總線技術(shù)和CORBA的代理機制,通過分析現(xiàn)有的各個領(lǐng)域的嵌入式中間件產(chǎn)品的特點,結(jié)合工業(yè)控制領(lǐng)域特有的問題,研究并設(shè)計了針對小型工業(yè)設(shè)備的中間件,部署在“嵌入式控制器+觸摸屏”的硬件環(huán)境下。并在材料沖擊試驗機上進(jìn)行了驗證,取得了較好的效果。將設(shè)備的驅(qū)動程序、核心的類似于對文件系統(tǒng)的讀寫一樣的系統(tǒng)調(diào)用封裝成組件,在應(yīng)用層生成調(diào)用組件的代理機制,這組成了中間件的基本架構(gòu)和思想。整個中間件由4個功能模塊組成,數(shù)據(jù)存儲模塊提供統(tǒng)一的接口與Sqlite嵌入式數(shù)據(jù)庫交互。應(yīng)用管理模塊用來管理各個應(yīng)用的啟動、終止和調(diào)度。設(shè)備控制模塊扮演著命令解析的角色,它不但接受本地用戶的命令也能處理分布式情況下遠(yuǎn)端客戶的命令。數(shù)據(jù)處理模塊分為數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)融合兩個子模塊,扮演著數(shù)據(jù)處理的角色。將相融矩陣融合算法集成到中間件中,去除無效數(shù)據(jù),提高了實驗數(shù)據(jù)的精確度和可信度。又設(shè)計了基于全局的兩張表,分別是設(shè)備文件映射表和數(shù)據(jù)類型映射表。這兩張表作為以上4個功能模塊相互聯(lián)系的紐帶共同鋪設(shè)在操作系統(tǒng)與設(shè)備驅(qū)動之上,構(gòu)成了多層次的中間件層。中間件基于CE9200開發(fā)板的硬件平臺,使用嵌入式Linux系統(tǒng)和Qt的集成開發(fā)環(huán)境。設(shè)計了ApplicationManage,Control Middleware,Data Fusion,DataPicker,Data Save這5個C++類。通過對這幾個類的不斷擴展細(xì)化,可以完善針對工業(yè)控制領(lǐng)域的中間件的設(shè)計。
[Abstract]:With the development of embedded system in the industrial field, it is more and more necessary to solve the problems such as long development cycle, great pressure of developers and much knowledge due to the complex equipment differences at the bottom. Therefore, referring to the soft bus technology of PC computer and the proxy mechanism of CORBA, by analyzing the characteristics of embedded middleware products in various fields and combining with the special problems in industrial control field, the middleware for small industrial equipment is studied and designed. Deployment in the "embedded controller touch screen" hardware environment. The results are verified on the material impact testing machine, and good results are obtained. This paper encapsulates the device driver, which is similar to reading and writing to the file system, into components, and generates the proxy mechanism of calling components in the application layer, which constitutes the basic architecture and idea of middleware. The whole middleware consists of four functional modules, and the data storage module provides a unified interface with the Sqlite embedded database. The application management module is used to manage the startup, termination and scheduling of each application. The device control module plays the role of command parsing. It not only accepts commands from local users but also processes commands from remote customers in distributed situations. Data processing module is divided into two sub-modules: data acquisition and data fusion, which play the role of data processing. The fusion matrix fusion algorithm is integrated into the middleware to remove invalid data and improve the accuracy and reliability of experimental data. Two tables based on the whole world are designed, which are the equipment file mapping table and the data type mapping table. These two tables are used as the link between the above four functional modules, which are laid on the operating system and device driver together, and form a multi-level middleware layer. The middleware is based on the hardware platform of CE9200 development board, and uses the integrated development environment of embedded Linux system and Qt. The five C classes of ApplicationManage,Control Middleware,Data Fusion,DataPicker,Data Save are designed. Through the continuous expansion and refinement of these classes, the middleware design in industrial control field can be improved.
【學(xué)位授予單位】：北方民族大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP311.52

【參考文獻(xiàn)】

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1 陸婷;杜月林;;現(xiàn)場總線協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)的研究[J];電子商務(wù);2011年02期

2 張明哲;張強;袁巍;劉威;;嵌入式RFID中間件數(shù)據(jù)過濾模型研究[J];計算機工程與設(shè)計;2010年17期

3 何劍;;嵌入式中間件技術(shù)研究綜述[J];大眾科技;2008年11期

4 李波;謝勝利;蘇翔;;嵌入式RFID中間件系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J];計算機工程;2008年15期

5 李巡生;陳光;保云;張軍;;面向應(yīng)用編程的嵌入式中間件技術(shù)實現(xiàn)途徑[J];云南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年S2期

6 李男;黃永忠;陳海勇;;一種嵌入式系統(tǒng)通信中間件的設(shè)計[J];微計算機信息;2006年02期

7 朱小襄;ModBus通信協(xié)議及編程[J];電子工程師;2005年07期

8 劉鑫;新一代工業(yè)控制計算機的產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用前景[J];工業(yè)控制計算機;2005年01期

9 項新建;基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的糧食倉庫溫度監(jiān)測系統(tǒng)[J];儀器儀表學(xué)報;2003年05期

10 田悅新,曹海燕;工業(yè)控制機的特點及在機電一體化中的應(yīng)用[J];石家莊經(jīng)濟學(xué)院學(xué)報;1997年06期

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1 廖勇;面向新一代航空電子的實時自適應(yīng)資源管理中間件及算法研究[D];電子科技大學(xué);2006年

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1 劉闖;嵌入式CAN總線與以太網(wǎng)冗余網(wǎng)關(guān)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];大連海事大學(xué);2016年

2 丁耿佳;面向智能倉儲的物聯(lián)網(wǎng)中間件的關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2014年

3 王震;基于中間件的嵌入式GUI標(biāo)準(zhǔn)化研究與實現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2013年

4 屈克文;嵌入式材料沖擊試驗設(shè)備控制系統(tǒng)研究與設(shè)計[D];北方民族大學(xué);2011年

5 陳博;基于ARM9 S3C2440的Android操作系統(tǒng)移植[D];華東師范大學(xué);2010年

6 鄒愷;嵌入式RFID中間件數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計與實現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2009年

7 曾英哲;基于嵌入式CORBA的艦載軟件監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2009年

8 朱園;嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動的研究與開發(fā)[D];北京郵電大學(xué);2008年

9 趙小林;嵌入式Linux系統(tǒng)研究與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)[D];武漢理工大學(xué);2007年

10 劉宏偉;基于單片機的模糊控制方法及應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

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本文編號：2222073