基于嵌入式的工业以太网网关设计

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1、新疆大学硕士学位论文摘要摘要随着计算机技术、通信技术的飞速发展，使底层监测设备与]nternet／]ntranet无缝连接，真正做到远程监测成为工业发展越来越迫切的需求。但许多传统的工业监控设备基于RS-485、RS-232、CAN-BUS等通信接口构成轻量级网络，无法直接同以太网连接，故利用嵌入式技术设计性价比高的工业以太网网关实现异构网络互连，实现真正的远程控制。工业以太网网关设计主要由硬件设计和软件设计两部分组成。硬件系统的核心选择了Samsung公司的$3C2410处理器，以北京博创公司的核心板为基础设计了硬件模块。论文对处理器，存储器及网络控制器等重要器件进行了分析。软件上

2、移植了IAnux操作系统，分析了系统内核，基于应用对网络模块进行了优化，设计了系统Web测试页面，集成了串口通信协议。文中首先介绍了嵌入式网关系统、嵌入式系统以及ARM体系结构的相关知识；然后详细讨论了系统的硬件电路设计及单元电路调试：接着概述了Linux操作系统的基本知识，在此基础上讨论了该操作系统在本嵌入式系统中的移植，包括内核的修改、裁减和编译，Bootloader的原理和基于本系统的程序设计，系统驱动程序的设计，Web服务器的实现，串口通信协议的移植等；最后给出了针对网关系统的配置文件设计、修改和实验室网关的调试结果。实验结果表明。该设计完成了基本要求功能。基于应用对网络模块

3、进行的优化和集成串口通信协议是本文独创性的工作。关键词：嵌入式系统，Linux，网关，ARM9新疆大学硕士学位论文AbsuadDesignofanIndustryEthernetGatewayBasedonEmbeddedSystemAlongwiththerapiddevelopmentofcomputertechnologyandcommunication,thedemandsinindustrya∞moreandmoteurgentthatthedirectconnectionbetweenlowerdeviceandInternet／Intranet,therealizati

4、onoftheremotemonitoringforthelowerdevice．ButmanytraditionalindustrymonitoringequipmentsconstitutelightweightnetworksbasedollcorrespondenceconnectionsuchastheRS-485，RS-232,CAN-BUS．ThoseequipmentscannotdirectlyoonnootwiththeIntemel／IntraneLThereforeitissignificantusingtheembeddedtechnologytodesig

5、nhighperformance-to-paceindustrygatewaytorealizethenetworkinterconneotionandtheremotomonitodng．TheindustryEthemetgatewaydesignstwogroupingsbythehardwaredesignandthesoftwaredesign．ThehardwaresystemCOrehaschosenSamsengCorporation's$3C2410proceSSOLThendesignedthehardwaremodulebasedonthenuclearcore

6、ofBoChuangCompany．Thepaperhasanalyzedtheimportantcomponentssuchastheprocessor,thememoryandthenetworkcontroller．ThesoftwaresystemhasWansplantedtheLinuxoperatingsystem,hasanalyzedthesystemessence,hasoptimizedthenetworkmodulebasedontheapplication,hasdesignedthesystemWebtestpage，hasintegratedtheser

7、ialpoacommunicationprotocoLThepaperfirstintroducedrelatedknowledgeoftheembeddedgatewaysystem，theembeddedsystemaswellastheARMarchitecture．ThendiscussedthesystemhardwarecircuitdesignindetailanddebuggedtheunitelectriccircuiLThen，thep