基于Kinetis平臺(tái)的嵌入式通訊網(wǎng)關(guān)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、本文針對(duì)公司自主研發(fā)的控制器NT6000與MODBUS現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備卡件之間的通信而開發(fā)設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)嵌入式網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)選擇基于ARMCortex-M4內(nèi)核的高性能微處理器K60N512和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)MQX3.8作為平臺(tái)。Cortex-M4是ARM公司2009年下半年發(fā)布的最新的嵌入式內(nèi)核，可進(jìn)行32位數(shù)據(jù)處理，采用哈佛結(jié)構(gòu)，擁有獨(dú)立的指令系統(tǒng)和數(shù)據(jù)總線，取址和數(shù)據(jù)訪問可以同時(shí)進(jìn)行，提高了處理器的性能。作為新近推出的ARM處理器，K60N

2、512在吸收了以往Kinetis系列處理器的優(yōu)點(diǎn)，做了一定的改進(jìn)和優(yōu)化，因其功耗低、可靠性高、運(yùn)算速度快被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域。MQX是面向應(yīng)用的、專用特制的可剝奪型內(nèi)核的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，其采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，具有標(biāo)準(zhǔn)API、模塊化架構(gòu)、TCP/IP協(xié)議棧和USB協(xié)議棧等，因此無論在實(shí)時(shí)性、裁減性還是可移植性上都具有顯著的性能?；诖似脚_(tái)本課題主要做了以下工作:
　　 (1)擴(kuò)展兩路以太網(wǎng)通信接口。為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的以太

3、網(wǎng)冗余通信能力，使用DM9000網(wǎng)卡擴(kuò)展了兩路以太網(wǎng)接口，提高了系統(tǒng)的安全性，滿足了網(wǎng)絡(luò)通訊安全性的需要。開發(fā)了DM9000的驅(qū)動(dòng)程序。飛思卡爾公司為K60系列處理器開發(fā)了相當(dāng)完整的驅(qū)動(dòng)程序，基本上包含了K60N512芯片集成的模塊。但擴(kuò)展的DM9000網(wǎng)卡沒有現(xiàn)成的驅(qū)動(dòng)程序，必須開發(fā)自己的驅(qū)動(dòng)程序。
　　 (2)進(jìn)行目標(biāo)板的BSP的移植。本文選擇飛思卡爾公司提供的目標(biāo)板TWRK60N512的BSP作為基線BSP，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行