具有数据存储功能的嵌入式以太网通讯模块的设计与实现

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1、谨以此论文献给我的家人、老师、同事和所有关心、帮助过我的人——李小峰具有数据存储功能的嵌入式以太网通讯模块的设计与实现学位论文完成日期：2013年5月指导教师签字：答辩委员会成员签字：独创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及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得（注：如没有其他需要特别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。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谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日-------------

2、--------------------------------------------------------学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签字：签字日期：年月日签字日期：年月

3、日具有数据存储功能的嵌入式以太网通讯模块的设计与实现摘要早期的船舶气象观测设备受到当时硬件和软件技术发展的局限，多设计采用单片机系统，往往只设计有程序存储器而没有设计专门的数据存储介质，因而大都不具备数据存储功能。有些设备的数据存储停留在依靠自记纸或内部固化的小容量存储器等较为落后的存储方式，无法留下大容量的数字化数据记录，数据往往无法通过计算机读取，有的甚至需要后期人工录入，数据无法快捷的进行后期处理。随着硬件和软件技术尤其是芯片制造技术的飞速发展，能存储实时测量数据，拥有大容量存储器的嵌入式设备成为实际应用的新需求[23]。同时，随着以太网技术的普及，工业控制领域正向以以太网为基础

4、的网络化方向转变。随着存储技术和以太网技术应用的日趋成熟，对传统不具备网络通讯能力和数据存储能力的观测仪器设备进行升级改造成为一种趋势。通过对原有设备的升级改造，将原本多种类互不兼容的系统现场总线，统一为基于以太网的网络化设备系统[26]。随着国家对海洋开发力度的逐步加大，具备上述功能的船用气象观测设备将会成为社会的必然需求，此次课题源于某型船用气象仪这种气象观测设备的智能化改造。目标是为升级该设备研制一款具有数据存储功能的嵌入式以太网通信模块。本文的设计目标是使改造后的设备不仅具备单机的长期数据存储能力，并能作为一个网络节点，将实时采集的气象数据与网络中的其它设备共享。此次设计的具有

5、数据存储功能的嵌入式以太网通讯模块基于ARM9微处理器、采用Linux操作系统搭建一个嵌入式应用平台，实现对于SD卡和以太网的驱动设计，完成了以太网双冗余通信功能和SD卡数据存储功能应用的开发。最后，针对此次课题设计的功能还完成了PC端测试程序的编写以及相应的功能测试工作。关键词：ARM、SD卡、嵌入式系统、数据存储、以太网通信iDesignandImplementationofEmbeddedEthernetCommunicationModulewithDataStorageCapabilitiesAbstractTheearlydesignofshipmeteorologicalo

6、bservationequipmentsusuallyuses single-chipsystem.Duetothelimitationsofthehardwareandsoftwaretechnology development,thedesignoftheequipmentsmemoryonlyhaveprogrammemoryand withoutthededicateddatastoragemedia,andthustendnottohavethedatastorage capabilities.Somedatastoragedevicesstayreplyonself-rec

7、ordingpaperorinternal curingstorage,itcannotleavethehigh-capacitydigitaldatarecord.Readingandthe post-processingofdataisalsoveryinconvenient.Withtherapiddevelopmentofthe hardwareandsoftwaretechnology,especiallychipmanufactur