嵌入式工业以太网智能节点控制器开发研究

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1、ThesisSubmittedtoTianjinUniversityof‘IecnnoJogyrortheMaster’SDegreeDevelopmentandResearchofEmbeddedIndustrialEthemetIntelligentNodeControllerByMengHaixiaSupervisorA-Prof．LiGuohongJanuary2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包

2、含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨盗墨兰太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：孟鸿硬签字日期：仞膨年害月／日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解墨盗墨兰太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权叁盗墨兰太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保

3、密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：盎逸鼹导一：力礁签字日期：劢f≥年≥月f日签字日期：为牌弓月7日摘要智能节点控制器是工业网络控制系统的重要组成部分，在工业网络控制系统中起着承上启下的作用。智能节点控制器推动了以太网在工业控制中的应用。本文的主要工作内容是完成智能节点控制器的丌发与研究。首先，分析了现场总线的发展及现状，以太网相对于现场总线的优势以及以太网应用于工业自动化控制中的可行性。简单介绍了以太网技术、嵌入式技术及CAN总线技术，详细阐述了研究和学习智能节点控制器过程中所需要的

4、关键技术：工业以太网体系及TCP／IP协议。结合对关键技术的研究及智能节点控制器的特点，提出了嵌入式工业以太网智能节点控制器的总体框架。其次，对智能节点控制器进行了硬件设计。采用Freescale公司的32位微处理器芯片MCF52234作为智能节点控制器的核心，主要完成硬件外围电路设计，具体包括：电源模块、数据采集模块、以太网通信模块、FlexCAN模块、串口通信接口模块以及JTAG和BDM调试模块。随后，进行了智能节点控制器的软件设计，完成智能节点控制器的的数据采集和与上位机通信的功能。给出了智能节点

5、控制器系统主程序设计、数据采集模块程序设计、以太网通信模块程序设计和CAN总线程序设计。软件设计是在软件集成开发环境——CodeWarrior下完成的。最后，对智能节点控制器系统进行了测试和分析。关键词：工业以太网TCP／IPMCF52234智能控制器AbstractIntelligentnodecontrollerisanimportantpartoftheindustrialnetworkcontrolsystem，whichplaysanessentialroleintheindustrialne

6、tworkcontrolsystem．IntelligentnodecontrollerpromotestheapplicationofEthemetinthefieldofindustrialcontrolling．Hence，themainjobcontentistoachieveintelligentnodecontrollerdevelopmentandresearch．Firstofall，thispaperanalyzesthepresentsituationofthefieldbusand

7、thefeaturesofthefieldbus，thenanalyzestheadvantagesofEthemetandthefeasibilityofusingEthernetinindustrialautomationcontr01．BrieflyintroducestheEthernettechnology,embeddedechnologyandCANbus．Thispaperelaboratesonthekeytechnologiesneededintheprocessofresearch

8、andstudyofintelligentnodecontroller：industrialEthemetsystemandTCP／IPprotoc01．Combiningwiththekeytechnologyresearchandthecharacteristicsofintelligentnodecontroller,thispaperproposesembeddedindustrialEthernetintelligentnodec