基于ARM处理器与uClinux的嵌入式网络网关研究

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1、武汉理工大学硕七学位论文摘要INTERNET的快速发展，使得信息获取和发布更加快捷。工业领域随之也提出采用INTERNET监控现场。但是现场设备并不支持TCP／IP协议，需要通过一个网络网关才能将现场设备接入INTERNET。基于此本课题将研究网络网关，以实现INTERRET客户端与三菱PLC之间的通馆。本课题研究的网络网关能与工业现场的三菱PLC通信，能读、写与它连接的所有PLc的内部资源。它实现基于LinuxSocket的多客户服务器的功能，能响应多客户浏览工业现场PLC的浏览请求和执行单个

2、超级权限客户的控制命令。实现PLC通信与网络通信之间的信息交互，让来自客户端的浏览命令能浏览到工业现场的信息，控制命令能让PLC执行。支持用户配置网关，留给用户一个配簧接口，用户可以通过配置网关来设置网关的IP、端口、子网络掩码以及定制、优化网关。本课题着眼于硬件、软件两大部分来实现以上功能，硬件部分是研制以ARM处理器为主控芯片的嵌入式开发板，构建基于ARM处理器的最小系统、RS一485、网络接口、用户配置接口以及状态显示LED电路等；软件方面主要是定制具有优秀网络功能的嵌入式操作系统uCli

3、nux，建立基于uClinux的软件开发环境。并将整个网关程序分三个进程讨论，以分别负责PLC通信、网络接口通信与用户配置文件下载。使用进程同步与进程间通信实现三进程间的同步与数据交互，实现通信协议的转换。本网关针对网络通信定义简单可靠的应用层通信协议，使用该应用层协议编写适合特定工业现场的监控程序，编程简单。定义配置文件格式和配置文件下载协议。用户可以轻松定义配置文件然后下载到网关中来定制网关。本网关为用户提供了一个良好的网络监控解决方案。关键词：ARM处理器，uClinux操作系统，网关，P

4、LC设备武汉理工人学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofINTERNET．weareeasiertoreleaseandobtaininfo加ationthroughINTERNET．IfweuseINTERNETinindustrialmonitorfield，wewil】costlCSSandmonitorfarthenButindustrialdeviCCSdon’tsupportTCP／JP．Sowestudyanetworkgatewaytor

5、ealizethecommunicationbetweenImRNETclientandindustrialPLc．ItcanUSeRS-485interfaceandthecomputerlinkprotocoltocommunicatewiththemitsubishiPLC．canreadandwritethePLc．ItrealizesaserverbasedonLinuxSocket，manyclientscanbrowsetheSelwerbutonlysupervisorcallc

6、ontroltheserver．ItrealizesthecommunicationbetweenPLCandINTERNETclientwhichmakesclientcanbrowsePLCandCOntrolPLC．Itsupportsuserconfiguration，usercansetgateway’SIP，port，andnetmaskandcustomizeit．Wedesignhardwareandsoftwaretorealizeabovefunctions．Inhardwa

7、re，designembeddedcircuitboardbasedonARMprocessorincludingtheministersystem．RS．485circuit，networkintcrface。userconfigurationinterfaceandsomeLBDcircuitsandSOon．Insoftware，customizeuClinux，builddebugenvironment．nenwediscussthewholegatewaysoftwarefromthr

8、ceprocesses：PLCcommunicationprocess，networkcommunicationprocessanduserconfigurationfiledownloadprocess．Andweuseinter-processcommunicationandinter-processsychronizationtorealizedatacommunicationandprotocolconversionofditierentprotocolinterfaces．negate