基于以太网的嵌入式控制器的设计与实现研究

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要工业控制技术经历了传统的基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统(DCS)到了现在热门的现场总线控制系统(FCS)，又有了新的发展方向——工业以太网。这是因为以太网发展至今已经具有了应用于工业控制的可行性，同时以太网还具有诸如真正完全开放、成本低廉、通讯速率高、容易与办公自动化网络无缝连接等优点。我国经济近年来进入了工业化中期的快速发展阶段，重工业以及与之形成密切前向后向联系的产业和高科技产业将会有高速的发展，由此可预见先进的工业控制技术在我国将会有强劲的需求。相对于我国在现场总线技术上的落后现

2、状，工业以太网是近年来的研究热点，我们不应该在这个领域再次落后。在这样的背景下，本文探讨了一个基于以太网的嵌入式控制器的设计与实现。首先，论文介绍了现场总线的现状和以太网的发展现状；主要介绍了以太网应用于工业控制的可行性和以太网相对于现场总线的优势；对国内外工业以太网标准的制订情况做了概述。其次，论文介绍了与课题相关的一些基础知识，包括：嵌入式系统和嵌入式软件、以太网和TCP／IP协议族。在介绍TCP／IP协议族的时候，针对嵌入式系统的特点，我们有选择的介绍了课题中应用到的相关协议并探讨了对这些协议该做如何的简化以使之适合嵌入式系统。在随后的两个章节中，我们分别介绍了这个嵌

3、入式控制器的硬件实现与软件实现，给出了部分电路原理和协议软件的测试结果。然后，对于嵌入式控制器的设计过程中遇到的一些问题做了分析并给出了解决方案。最后，论文对本课题进行了总结讨论，说明了作者在哪些方面工作的不足，指出了后续工作中应努力提高和改善的地方。关键词：以太网，TCP／IP，嵌入式系统重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTIndustrycontroltechnology’Sdevelopmentgoesthroughpneumaticallyoperatedfield—mountedinstrumentcontrolsystem，analogpackagede

4、leclxonicinstrumentcontrolsystem，digitalconcentratedcontrolsystem，distributedcontrolsystemthencomestofield-buscontrolsystem．NowindustrycontroltechnologytrendstotaketheadvantageofEthemet,causeEthemet’Srapidlydevelopmentinrecentyearsdoesmakeitfeasibleforusinginindustrycontrolarea．Furthermore

5、，comparedtofield-bus，Ethemetismoreopen，highel"communicatespeed，cheaperandeasiertocombinedtotheO师ceautomationnetwork．Intherlearfuture，Chinawillwitnessarapidlydevelopmentofindustrializationthatinthestageofmiddleperiod．Heavyindustryandthoseinosculatetoitinforwardorbackward，andhigh—techindustr

6、ywillbloomout，SO，advancedcontroltechnologymustingreatneedsurely．Comparewiththewelldevelopedfield—bus，Ethemetforindustryisjustababy,wehavelostmanyontheformer,wecouldn’tlosemoreOnthelater．Underthebackground，thispaperdiscussesdesigningandcarryingoutofanembeddedcontrollertllatbaseonEthemet．Fir

7、stly,weintroduceactualityoffield-bus’SandEthemet’S，mainlyconcentrateonthefeasibleofusingEthemetinindustryandadvantagesofEthemettofield—bus．WealsotellsomethingaboutfoundingcriterionofEthemetforindustryintheworld．Then，weintroducesomebasicknowledgerelatedtothewor