基于嵌入式的以太网与现场总线协议网关的设计.pdf

太原理工大学硕士研究生学位论文
基于嵌入式的以太网
与现场总线协议网关的设计
摘要
随着嵌入式应用的迅猛发展,计算机技术、通信技术以及的
广泛应用,引发了工业控制领域的深刻技术变革,控制系统结构网络化
与控制系统体系开放化将是控制系统技术发展的趋势。
户总线作为一种优秀的现场总线,在我国开始
得到大面积的推广与应用。越来越多的工业设备采用总线联网,组
成分布式控制系统。以八等协议为基础的除了在通用计算
机机上得到普及外,开始进入工业设备领域。设备接入将大
大提高控制系统的分布式特性。由此引出了总线网络与网
络互联的课题。
本文研究了基于林一设计的以太网和总线之间的协议转换
网关。实现了以太网和总线的实时互联,允许授权上层用户在
任意一点访问生产层,并实现对生产层设备的监控。
本文正是基于这种砰一八的解决方案,以四一
为软件平台,为硬件模拟平台,开发了一种嵌入式的网关协议转换
器。本文涉及总线技术、即技术、嵌入式系统等多方面技术,
并主要针对嵌入式系统的特点着重介绍整个系统的设计思路、需要考虑
的问题、整个硬件电路的设计原理以及软件部分的设计原理。
本文第一章对嵌入式网关研究课题的背景、发展及现状进行了阐述,
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进而提出了嵌入式网关研究课题的意义
第二章介绍了本文所涉及的嵌入式系统、嵌入式操作系统、现场总
线、以太网等相关技术背景,并对网关的主要硬件电路设计
第三章对嵌入式网关的硬软件方案论证并选型
第四章设计了嵌入式网关的主要硬件电路,即相关接口电路关键芯
片的选型
第五章对嵌入式网关的软件程序模块作了较为详尽的设计,如嵌入
式操作系统林一在上的移植,嵌入式即协议栈的裁
剪,控制器的驱动程序,八与协议转换服务程序。
本文基本完成了嵌入式八一网关设计,实现了以太网与现
场总线两种不同网络的互联。
关键词嵌入式,以太网,四一,,总线
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