基于ARM的EPA通信协议栈优化技术的研究与实现

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1、分类号TP393．04密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目基于ARM的EPA通信协议栈优化技术的研究与实现英文题目ResearchAndImplementofEPAProtocolStackOptimizationTechnologyBasedonARM指导教师DiKai．L教授至±塾蕉谴昱学科专业盐箕扭应用技本论文提交日期2QQZ生§且论文答辩日期2QQZ生§目2目论文评阅人坦血绛丞益幽丝螫途坠么．塑丝匿麴酉缣、答辩委员会主席涂亚庆年月日重庆邮电大学硕士论文摘要作为我国工业自动化领域第一个拥有自主知识产权并被国

2、际电工委员会(IEC)认可的国际标准，EPA(EthcrnetforPlantAutomation)已经作为第十四类型被列入现场总线国际标准IEC61158，这极大地促进了基于EPA的各种变送器、执行机构、信号采集模块等工业现场设备的开发。开发出高效、稳定和高可移植性的协议软件已成为促进该标准产业化进程的关键问题之一。本文从系统软件设计的角度出发，根据嵌入式软件的特性，重点研究了EPA通信协议栈在嵌入式实时系统中优化设计的关键技术。、在概要介绍EPA协议重要模型和嵌入式网络软件开发要素之后，针对工业现场嵌入式网络设备

3、中的资源受限特点，对EPA通信协议栈在嵌入式实时系统的优化要点进行了深入研究，提出了跨层的协议栈框架设计方法；在缓冲区管理方面提出了分类缓冲区管理机制；并提出了相对时长队列的定时器管理方案。接着对协议栈的可移植性和可裁减性分别进行了设计。随后给出了作者参与的EPADI／DO设备开发过程。作者负责的软件方面工作包括AT91RM9200的BootLoader以及相关驱动开发、uC／OS．II在其上的移植和EPADI／DO应用程序的软件设计等内容。经作者优化后的协议栈通过了EPA协议一致性测试平台的服务测试，并通过性能测试

4、验证了协议栈的优化效果。最后对比了协议栈优化前后在ROM空间上的开销。关键词：EPA通信协议栈，优化，ARM，uC／OS—II重庆邮电大学硕士论文AbstractAsthefirstindustryEthemetstandardofChinawithindependentintellectualpropertyrightsacceptedbyIEC，EPA(EthernetforPlantAutomation)standardshavebeenlistedasthe14thtypeofinternationalfie

5、ldbusinIEC61158，Therefore，theresearchesonvariousactuator,signalacquiremodulesbasedonEPAaregreatlyboosted．Thedevelopmentofprotocolsoftwarewithhighefficiency,reliabilityandportabilitybecomesakeyproblem．hathisthesis，thedesignandimplementationofEPAprotocolbasedonem

6、beddedsystemareanalyzed，andthekeyoptimizationtechnologiesofEPAprotocolstackbasedonembeddedreal—timesystemareresearchedfromthepointofviewofsystemsoftwaredesign．AfterintroducingtheimportantmodulesofEPAprotocolandthespecificsofembeddednetworkssoftware，intheviewofr

7、esource-limitedofembeddedsystem，thispaperdeeplyresearchesintothesoftwareoptimizationtechnologiesofEPAProtocolintheembeddedreal—timesystem．Firstlytheoptimizedschemesconcemingcross—layerarchitecture，classifiedmemorymanagementandcomparativesteptimerqueuemanagement

8、ofEPAcommunicationprotocolareissued．Thentheoptimizeddesignabouttransplantandsealabilityisintroduced．Atlast，thisthesisgivesabriefaccountofthedevelopmentprocessofBootLoaderonA