基于tcp%2fip的分布嵌入式检测系统研究

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1、基于TCP／IP的分布嵌入式检测系统研究ResearchondistributedembeddedResearch0ndistributed-embeddeddetectingsystembasedonTCP／IPtransmissiontechnology学科专业：研究生：指导教师：光学工程孙秋实蔡怀字教授天津大学精密仪器与光电子工程学院二零一零年六月独创性声明⋯IIIIIIIIIIIIIIllllIIl{Y1873163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和取得的研究成果，除了文中特别加以标

2、注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。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了谢意。学位论文作者签名：忍夺社食．签字日期：劫f口年石月／了日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解鑫鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权』壑童太登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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁

3、盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)-确’j之学位论文作者签名：3坤良签字日期：勘向年6月(罗日?：磊碍翩繇执；寻签字日期：b向年‘月／3日卜詹／摘要基于TCP／IP协议的嵌入式以太网具有传输速度高、传输距离远、组网容易、可管理节点多且节点增减方便等优点，分布嵌入式检测系统采用嵌入式以太网作为组网和传输方式能够满足现代工业检测对实时性、可靠性的高要求，也能适应现代检测节点地域分布广、数目多的现状本文提出了一种基于精简TCP／IP协议栈的嵌入式以太网接入方法，用软件方法直接在嵌入式的设备上实现TCP／[P协议

4、，所占资源少，成本低。其中，协议栈的内容可以重新配置或修改，也能用软件升级的方式跟随网络技术的发展。本课题设计了以DSPTMS320C5509A和网络控制器DM9000A为核心硬件的嵌入式系统，并结合线阵CCD的应用以及交换机在局域网构建中的应用组成一个基于TCP／IP的分布嵌入式条码识别和长度测量检测系统。本文主要完成了以下工作：1)编写了通用性强的精简TCP／IP协议栈。在比较嵌入式系统接入以太网的方法后，选择DSP+百兆网卡芯片+精简TCP／IP协议栈的方案来实现将DSP系统接入以太网的功能。编写适用于DSP

5、系统的满足最低要求的模块化的协议栈。协议栈内容包括ARP、PING、口、UDP以及TCP。该协议栈可适用于多种嵌入式处理器和控制器，通用性强。2)通过利用网卡自身资源和优化数据传输过程提高了网络传输速率。尽可能的利用网卡资源，通过比较对网卡自身的一些功能进行取舍，用硬件实现代替软件计算头部校验和、采用双帧模式传输等；分析在数据传输的过程中能够提升网络传输速度的方法，如增大数据包内携带数据的长度、适时开关中断等，并通过实验证实这些方法的有效性。3)设计了嵌入式测试系统和下位机、上位机软件。完成检测系统的设计和研制，包

6、括光学系统、采集单元、DSP控制单元和数据处理单元，能够进行条码识别和长度测量等方面的检测。完成基于TMS320C5509A的嵌入式控制软件，设计了条码识别和长度测量算法；完成了上位机软件的设计。(4)完成了相关的测试、实验。进行了通信实验，验证了协议栈的可行性；进行了条码识别和长度测量实验，系统最终能够满足参数要求；组建分布式系统，验证了分布式检测系统的可行性。关键词：嵌入式TCP／IP协议栈，DSP，DM9000A，Socket。勃·▲ABSTRACTEmbededethemetbasedonTCP／IPpro

7、tocolhastheadvantagesofhighspeed，longtransmissiondistance，easybuilding，itcanmanagemulti-nodesandeasytoaddanddeletethem．Distributed-embededdetectingsystemadoptedembeddedEthernetasnetworkingandtransmissionmodeCanmeettherequirementsofmodernindustrialdetectingthat

8、thedetectingprocessshouldbereal-timeandofhighreliability,alsoitcanfkthestatusthatdetectednodesbecomeswidespreadandlagernumber．Thepaperpresentsamethodforembeddedsystemtoconnecttoehe