基于Linux的半双工现场总线多主机机制的研究与实现.pdf

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1、分类号密级公开编号學碛士研究被嗲依伶夂题目基于的半双工政！场总线多主机机制的研究与实现学院（所、中心）信息学院专业名称电子与通倩工程研究生姓名王志裹学号导师姓名何乐生职称副教授年月论文独创性声明及使用授权本论文是作者在导师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，不存在剽窃或抄袭行为。与作者一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。现就论文的使用对云南大学授权如下：学校有权保留本论文（含电子版），也可以采用影印、缩印

2、或其他复制手段保存论文；学校有权公布论文的全部或部分内容，可以将论文用于查阅或借阅服务；学校有权向有关机构送交学位论文用于学术规范审查、社会监督或评奖；学校有权将学位论文的全部或部分内容录入有关数据库用于检索服务。内部或保密的论文在解密后应遵循此规定）研究生签名：导师签名：日期：娘。“名摘要随着工业自动化进程的加快，工作于工业现场的仪表数量也随之增加，依靠人工作业的方法进行数据采集，显然己经无法适应工业现场数据监测的需要。数字式输出并且带有通信端口的智能仪表开始大量取代传统的机械式仪表。工业上的分布式控制检测系

3、统中，常常使用串行总线作为数据通信的媒介。由于具有性能优异、信号线数量少、组网简单、传输距离长等特性，在工业现场的数据通信中得到相当广泛的应用。协议在任何底层设备上都保持相同的协议数据单元，因此该协议可以被应用于种类不同的设备上，据统计全球有超过万台使用协议的控制器。协议部署在串行总线上时，默认以模式收发数据。然而受到半双工特性的限制，按照协议组网的系统只能由主节点发起通信，以轮询的方式访问从节点。考虑将这种控制系统应用于工业现场，如果某从节点检测到异常的数据，也需要主节点访问到该从节点时才能进行处理。随着节点

4、数量的增加，轮询所需的时间也相应变长，这就意味着异常处理需要较长的等待时间。本设计提出了一种新的通信机制，在兼容协议的同时，能够实现由从节点向主节点发起通信，也就是多主机。这种机制对报警数据处理的具有较好的实时性。本设计中主节点使用处理器，移植了操作系统；从节点由处理器进行控制，操作系统是。本文首先介绍了串行链路通信的原理和方法，通过研宄现有的通信协议，提出了串行链路多主机机制的整体方案；其次，对机制细则进行了描述，着重介绍了通信的原理；最后，通过设计实验对通信机制的可行性进行了验证，并对本设计进行了总结。结果

5、表明，本设计提出的机制具有较高的可靠性，其多主机的特性能够满足控制系统中异常数据的实时处理。关键词：；多主机；AbstractWiththeprocessofindustrialautomationrocketing,thenumberofmetersusedinindustrialfieldisgreatlyincreased.Apparently,themanualoperationfordataacquisitioncannotmeettheneedofdatamonitoringinmodernindu

6、strialfield.Intelligentinstrumentswithdigitaloutputandcommunicationportbegintotakeplaceoftraditionalmechanicalmeters.Generally，，，，一thismechanism,especiallyitsprinciplesandhowitworks.Atlast,webuiltsomeexperimentaltotestthemechanism,anddrewaconclusion.Theresul

7、tsshowedthatthismechanismisofhighreliability,anditscharacteristicofmulti-mastersendingmeetstheneedofreal-timeresponseforabnormaldataincontrolnetwork.Keywords:RS-485;Modbus;multi-master;ARM9;Linux;IV目录翻录研宄的背景及意义方案设计本论文的主要工作本人的主要工作本设计的特色与创新点本文的组织结构第章相关理论原理介绍弓丨

8、言现场总线网络拓扑结构网络传输介质的访问控制方式现场总线的概述通信原理串行链路的传输模式报文校验总线的解决方案总线的概述及特点的通信原理本章小结第章通信机制的整体方案设计弓胃3.2半双工总线多主机机制己有解决方案的特性与限制半双工总线多主机机制的构想多主机机制工作原理协议的通信规则本章小结第章系统的硬件与固件弓丨言系统硬件部分系统硬件综述主节点硬件说明从节点硬件说明系统固件部分系统驱云