基于armcan网络监控系统的研究和设计

《基于armcan网络监控系统的研究和设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、桂林理工大学硕士学位论文摘要随着自动控制、计算机、网络通讯等技术的不断发展，控制网络应运而生，形成了结构化集成的新型网络，即现场总线控制系统。CAN(控制器局域网)是一种高性价比的现场总线，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。由于CAN总线传输数据具有突出可靠性、实时性等特点，使其在工业控制领域中得到了越来越广泛的应用。同时随着工业控制领域中网络规模越来越大，对系统众多节点实行实时监控就变得很关键；而如何实现工业现场与控制管理层之间的信息交互，也成为亟待解决的问题。使用传统的低端微处理器因其性能单一而

2、无法满足系统上述要求。嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心，与PC处理器相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。而具有低功耗、高速度等诸多优点的嵌入式ARM内核的应用非常广泛。为了满足现代工业监控的要求，本文设计了基于ARM和CAN总线的监控系统，对CAN总线进行了深入研究并建立了CAN网络监控系统模型。整个工作围绕两个重点展开：其一是CAN总线技术分析。这部分内容主要涉及CAN总线协议分析、通信关键技术分析、通信设置、应用层协议设计等。其二是根据系统提出的技术性能指标对整个监控系统进行了具体的软

3、硬件设计。硬件设计内容主要包括：最小系统设计、智能节点设计、CAN接口电路设计、人机交互模块设计和通讯模块设计等。软件设计内容主要包括：#C／OS．II操作系统的移植、CAN节点驱动设计、节点功能软件实现、人机界面驱动设计、TCP／IP在#C／OS．II上的实现等。实验结果表明：以#C／OS．II操作系统为平台的嵌入式监控系统，主控单元和各个子节点之间有良好的通信交互功能，能够进行实时而准确的数据传输。友好的人机交互界面方便监控人员对网络中受控节点进行控制和管理，同时现场信息也能够得到及时反馈。由于系统接入以太网，解

4、决了网络系统中的“信息孤岛”问题，实现了系统远程监控和远程诊断的功能。经实验测试，系统运行稳定、可靠性高、抗干扰能力强，达到了系统的性能技术指标。关键词：ARM；CAN总线；#C／OS-II；监控系统桂林理工大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofautomaticcontrol，computerandnetworkcommunicationtechnology，thecontrolnetworkshavecomeup，formingastructuredintegrationofne

5、wnetwork：fieldbuscontrolsystem．ControllerAreaNetworkCANisakindoffieldbuswithhighperformanceandlowcost，whichCansupporteffectivelydistributedcontrolorreal—timecontrolforserialcommunicationnetwork．Atpresent，theCANbuscommunicationdatahasbeingwidelyusedintheindustri

6、alcontrolfieldbecauseofitsoutstandingreliability，real—timecharacteristics．Asaincreasinglylargescaleofthenetworkintheindustrialcontrolfield，it’Scriticaltomonitorthenodesonthesystemimplementationinreal-time；andhowtoachieveinformationexchangebetweenindustrialfield

7、sandmonitoringsupervisors，becomingaseriousproblem．TheuseofthelowertraditionalprocessorswithlowperformanceCannotmeetthesystem’Srequirements．Embeddedmicroprocessorprocessoristhecoreforembeddedsystems，comparedswithPCprocessor,embeddedmicroprocessorshasadvantagesof

8、smallsize，lightweight，lowcostandhighreliability．Theembeddedmicroprocessorswithlowpowerconsumptionandhighspeediswidelyused．Inordertomeettherequirementsofmodemindustrialmonito