基于F28M35Hx的嵌入式TCP-IP協(xié)議棧的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,工業(yè)以太網(wǎng)正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域通信網(wǎng)絡(luò)的主流。嵌入式技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步,也使增強(qiáng)以太網(wǎng)通信的實(shí)時(shí)性和可靠性變得容易。在論述了工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)之后,認(rèn)識(shí)到實(shí)時(shí)可靠通信對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)的重要性。針對(duì)于此,論文提出了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧從硬件到軟件的實(shí)現(xiàn)方案。
　　硬件上,論文選擇了ConcertoF28M35Hx微控制器作為核心。F28M35Hx具有Cortex-M3和TMS320C28x雙核結(jié)構(gòu),同時(shí)提

2、供了豐富的通訊模塊和強(qiáng)大的運(yùn)算處理功能,論文開(kāi)發(fā)了F28M35Hx的網(wǎng)絡(luò)模塊EMAC,設(shè)計(jì)了其硬件電路。軟件上,論文選擇了嵌入實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II和輕量級(jí)TCP/IP協(xié)議棧LwIP的方案,并詳述了移植的過(guò)程。多任務(wù)搶占式實(shí)時(shí)內(nèi)核μC/OS-II,執(zhí)行效果好且移植簡(jiǎn)單,但是沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。LwIP的移植恰好彌補(bǔ)了它的網(wǎng)絡(luò)功能。論文對(duì)LwIP協(xié)議棧的功能模塊、進(jìn)程模型、接口管理和內(nèi)存分配進(jìn)行了深入的分析。此外,論文編寫(xiě)了LwIP操作

3、系統(tǒng)模擬層的函數(shù)及其底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。
　　為對(duì)移植的LwIP進(jìn)行通信測(cè)試,論文在應(yīng)用層嵌入了一個(gè)微型Web服務(wù)器。測(cè)試通過(guò)后,在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)了Modbus/TCP協(xié)議,然后帶網(wǎng)絡(luò)接口的人機(jī)作為客戶端,F28M35Hx作為服務(wù)器,并應(yīng)用在一個(gè)自動(dòng)放線控制系統(tǒng)中,測(cè)試實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生大量的信息交互,這也測(cè)試設(shè)計(jì)方案的實(shí)際性能。
　　兩個(gè)測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明,μC/OS-II和LwIP移植正確,兩者結(jié)合的方案能夠提供實(shí)時(shí)可靠的通信網(wǎng)絡(luò),可以