基于ieee1451标准的stim接口的分析与实现

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1、独创性说明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特另rJ)jH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的研究成果，也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名：这盏Et期：01望』．!兰!兰!大连理工大学硕士学位论文大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”

2、，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名导师签名：越亳衔舟争2。一∥年l土月)。日大连理工大学硕士学位论文1绪论1．1现代传惑网络现代信息技术的三大基础是传感器技术、通信技术和计算机技术，它们分别完成对信息的采集、传输和处理11J。众所周知，计算机技术和通信技术结合构成了计算机网络技术，取得了举世瞩目的成就；而

3、计算机技术和传感器技术结合构成了智能传感器技术，为传感器技术的发展开辟了一个全新的方向。随着网络时代的到来和信息化要求的不断提高，特别是Intemet的不断普及和Intranet在企业中应用的日益增多，使计算机网络技术和智能传感器的结合更加紧密，从而推动了传感网络智能化技术的迅速发展。传感网络是利用传感器技术、通信技术和计算机技术，按照某种要求，将许多功能不同、输出形式各异的传感器以一定的方式连接起来，芽具有通信等功能的测控系统【21。随着计算机技术和网络通信技术的飞速发展，计算机网络已渗透到各行各业

4、。在测控领域，从传统的现场模拟信号通信方式转为现场级的全数字信号通信方式，即传感器现场级的数字化网络方式。因此，基于现场总线、以太网等的传感器网络化技术及应用迅速成长起来，成为前景广阔的研究方向，它是传感器技术与网络通信技术结合和交叉的结果，从而加速了传感网络的发展。其智能化水平的发展主要体现在网络的通信功能上，即该传感网络按照某种通信协议，使传感器成为～个可存取节点，在该网络上对传感器的数据和信息进行远程访问、对功能进行在线编程，从而构成一个“分布式传感器网络乙在目前的智能传感器网络里，现场总线接口

5、标准繁多，如CAN(控制局域网络)、LONWORKS(局部操作网络)、PROFIBUS(过程现场总线)、HART(可寻址远程传感器数据通讯)、FF(基金会现场总线)等，不同的传感网络往往使用不同的总线标准，这种情况通用性不强，对智能传感网络的扩展和移植都十分不利。为了解决现场总线多样化问题，国际电子电气工程师协会tEEE组织于1997年提出了IEEE1451网络化智能传感器接口标准，目前已经推出了IEEE1451．1、IEEE1451．2、IEEE1451．3、IEEE1451．4接口协议标准，很好的

6、解决了不同厂商之间传感器的互换性和互操作性问题，同时也给系统的集成和维护带来了便利。1．2新兴的IEFF1451标准基于IEEE1451标准的网络传感器技术是一门比较新兴的技术，国外在这方面走在了前面。自从IEEE和NIST组织制定网络化智能传感器接口标准IEEE1451以来，美国一些大公司就积极参与IEEE1451标准的制定，并在多次国际传感器博览会上进行了网络化智能传感器的演示和实验，并有部分公司推出了网络化智能传感器系统开发工具，例如惠普公司在2000年推出的支持IEEE145l标准的BFOOT

7、ll501、6650l和66502基于IEEE1451标准的STIM接口的研究与实现系列NCAP芯片。国内对IEEE1451标准的研究起步较晚，技术上落后于国外，有一些关于IEEE145l传感器接口标准的综述文章见于期刊，但关于基于IEEE1451标准的网络化智能传感器的应用研究成果还未见报道，也没有大公司宣布支持IEEE1451标准。随着IEEE145l标准的不断推广，对此类传感器的研究一定会深入下去，基于该标准的新一代网络传感器一定会在未来人类生活中发挥积极的作用。IEEE1451标准定义了传感器

8、或执行器的软硬件接口标准，为传感器或执行器提供了标准化的通讯接口和软硬件的定义，使不同的现场网络之间可以通过应用IEEE1451定义的接口标准互连，可以互操作，解决了不同网络之间的兼容性问题，使传感器的厂家、系统集成商和最终用户有能力以低成本去支持多种网络和变送器家族，并且通过简化连线，降低了系统总的消耗13J。其中IEEE1451．1标准建立了一个描述网络化智能传感器的通用对象模型，定义了柔性的、模块化的集合，包括网络接口、测量与控制功能以及传感器接口