基于嵌入式tcp%2fip的数据采集技术的研究及应用

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1、分类号UDCY856166密翅————～单位代码lQ15l基壬遗△煎!￡旦』!里的数握墨篡攮盔的硒窒壁座用(中文题名)刘洋洋(研究生姓名)指导教廊壁塑垂职称熬受学位授予单位．厶整篷蔓盍堂⋯申请学位级别王堂塑±学科与专业筵型l兰羹研冗方向整。旭自动丝生筮能焦———一论文提交日期一2Q95～!巨j旦一学位授予口期答辩委员会主席评阅人摘要随着微电子技术的发展，嵌入式系统在家庭和工业的各个领域得到了广泛的应用，其数量已经远远超过了各种通用计算机。另‘方面Internet己成为现代社会最为重要的基础信息设施之一，嵌入式系统中也有必要实现远程控制、参数的网络测量，信息共享等，因此一项重

2、要的技术是嵌入式TCP／IP协议的实现。本文在系统的总体设计上采用了大多数嵌入式设备丌发的体系结构，介绍了系统的硬件实现和软件框架。软件上，根据8位单片机本身资源有限的特点，精简了TCP／IP协议族，包括UDP、ICMP、IP、ARP协议，使之运行在8位单片机上。另外，为了增加系统的可靠性使TCP／IP协议栈更好的运行，课题的程序设计引入了嵌入式实时操作系统IxC／OS—II。文中详细介绍了嵌入式实时操作系统gC／OS．II的任务调度机制和移植其到5l系列单片机W78E516的过程及需要注意的问题，以及如何在嵌入式操作系统gC／OS—II上嵌入TCP／IP协议栈。在此基础上

3、，设计了一个网络化单片机数据采集系统，它利用5l系列MCU、以太网络接口芯片、A／D转换器和D／A转换器等接口电路实现系统的硬件架构。该采集系统能通过以太网接入Internet，进行模拟量采集和远程传送。本论文的研究课题经过几个月的软硬件设计和调试，已基本实现了最初的设计目标。课题的实现对于向其他适用系统移用该技术打卜了良好的基础，提供了很好的参考价值。关键词：嵌入式操作系统，p,C／OS—II，TCP／IP协议栈，数据采集ABSTRACTWiththedevelopmentofmicroelectronictechnology,theembeddedsystemhasbe

4、enwidelyusedinvariousareasofthefamilyandindustry．Itsamountshavealreadyfarmoreexceededallkindsofuniversalcomputers．Ontheotherhand．theIntemethasbecomeoneofthemostimportantfoundationalinformationestablishmentsofmodemsociety．It’Snecessarytorealizetheremotecontrol，thenetmeasureoftheparametersma

5、dtheinformationshareetc，SOanimportanttechnologyistherealizationofembeddedTCP／IPprotocolstack．Inthisstudy,apopularsystemflamehasbeenintroduced，whichcanbeusedfortheexploitationofmostembeddeddevices．Accordingtothecharacterofthe8-bitMCU’Slimitedresources，wehavesimplifiedtheTCP／IPprotocolfamily

6、(UDP、ICMP、IP、ARPetc．)andmadeitrunningOilthe8-bitMCU．Inaddition，inordertoimprovethereliabilityandensurethestablerunningoftheTCP／IPprotocolstack，anembeddedRTOSIxC／OS-IIisintroducedduringtheprogramdesigning．Inthispaper,wehavedescribedthetaskschedulermechanismoftheRTOS¨C／OS—IIanddiscussedthepo

7、ssibleproblemswhichwecanmeetintransplantingOStoW78E516，aswellashowtOembedtheTCP／IPprotocolstackin斗C／OS—11indetml，Onthebaseofthesoftware，wehavedesignedanetworkMCUdataacquisitionsystem，whichismadeupof51seriesMCU，EthernetinterfacechipandA／DandD／Aconvertersetcinte