5结构的lonworks网络控制节点的设计和研究

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1、西南交通大学硕士学位论文基于多处理器结构的LonWorks网络控制节点的设计和研究姓名：严宇申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：李春茂20100501西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着信息技术的发展，现场总线技术被广泛应用于工业自动化和楼宇自动化领域。在楼宇自动化领域，作为现场总线的一种LonWorks因其优秀的互操作性、开放性以及强大的分布式处理能力等优势成为楼宇自控系统中主要采用的控制网络技术。在LonWorks控制网络中通常使用基于Neuron3150芯片的LonWorks网络控制节点管理楼宇内众多的控制对象，但是Neuron3150芯片本身计算处理

2、能力弱，无法满足复杂多样的应用环境，这就给我们提出了新的要求：如何在利用Neuron3150芯片强大通信功能的前提下充分发挥网络控制节点的控制功能。为此，我们设计了一种基于多处理器结构的LonWorks网络控制节点，利用主处理器的强大控制功能来弥补Neuron3150芯片控制能力弱的缺点，同时利用Neuron3150芯片的通信功能将所设计的网络控制节点很好的融入LonWorks控制网络中。在多处理器结构的LonWorks网络控制节点的硬件设计方面采用ATmegal28芯片作为主处理器，利用ATmegal28芯片丰富的片内资源和数量众多的可编程I／O(Input／Output)端口设

3、计了外部控制电路。从处理器选择Lon控制模块，利用Lon控制模块内Neuron3150芯片的通信功能将该网络控制节点很好的接入LonWorks控制网络中。软件方面利用模块化的程序设计思路为网络控制节点设计了众多常用的控制功能如：人机交互平台、数据存储及安全验证、数据通信等。在主从处理器的通信中做了改进，采用双口RAM芯片完成主从处理器之间的数据交换，双口RAM通信方式有效的解决了主从处理器之间因时钟不同步而存在的数据传输问题。最后，在研究过程中我们分别从硬件设计、软件设计以及实际应用几个方面对基于Neuron3150芯片的LonWorks网络控制节点和基于多处理器结构的LonWor

4、ks网络控制节点做了比较，通过比较证明后者的优势。并且在立体车库智能控制系统中的进行实验，验证了基于多处理器结构的LonWorks网络控制节点的可行性。关键词ATmegal28芯片：双口RAM；LonWorks；控制节点；立体车库西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼皇曼鼍mEEmI--III鼍曼皇曼皇曼皇鼍AbstractW池thedevelopmentoftheinformationtechnology，thefieldbustechnologyiswidelyappliedintheindustrialautomationandBA(buildinga

5、utomation)．InBA．aSonekindofthefieldbus，LonWorkstechnologybecomesaleadingcontrolnetwork，becauseofitsoutstandingcharacteristicssuchas：interoperability，opennessandpowerfuldistributedprocessingcapability．IntheLonWorkscontr01networkthosenetworkcontrolnodes，basedonNeuron3150chip，areusuallyusedtomana

6、gethenumerouscontroldevicesinthebuildings，butasitisknown,theprocessingcapabilityofNeuron3150chipisSOweakthatitisunabletosatisfythoserequirementsinacomplexanddiverseapplicationenvironment．Tllisisresultinginanewproblem：Howtomakeuseofthecontrolabilityofthenetworkcontrolnodeunderthepreconditionoft

7、akingadvantageofthepowerfulcommunicationabilityoftheNeuron3150chip．Inordertoaddressthequestion,amultiprocessor-basedlyLonWorksnetworkcontrolisdesignedusingthepowerfulcontrolabilityofthehost—processortooffsetthepoorcontrollingperformance