基于嵌入式以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著Ethernet在諸多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，許多原本獨立的設(shè)備和系統(tǒng)開始與Ethernet互聯(lián)，使越來越多的信息資源共享成為可能?；谇度胧紼thernet技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就為這種信息資源的共享提供了物質(zhì)手段。它在工業(yè)控制領(lǐng)域有著迫切的需求和廣闊的市場，因此越來越多的企業(yè)和個人致力于這方面的研究。 針對原油管道泄漏檢測的實際要求，文中設(shè)計了一個基于嵌入式Ethernet的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)將8位MCU與以太網(wǎng)芯片連接，在M

2、CU上嵌入精簡的TCP/IP協(xié)議棧uIP及實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ。在執(zhí)行數(shù)據(jù)采集任務(wù)時，MCU對現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并驅(qū)動以太網(wǎng)芯片將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程在線監(jiān)測系統(tǒng)。 硬件部分主要由六個模塊組成：信號調(diào)理模塊、時間校對模塊、存儲器模塊、網(wǎng)絡(luò)控制模塊、WDT模塊和電源管理模塊。論文分析了嵌入式系統(tǒng)與以太網(wǎng)的連接，并根據(jù)該MCU的實際要求，設(shè)計了電平轉(zhuǎn)換電路。軟件上，根據(jù)8位單片機(jī)本身資源有限的特點，精簡了TCP/IP協(xié)議族，包

3、括UDP，ICMP，IP，ARP協(xié)議，使之運(yùn)行在8位單片機(jī)上。另外，為了增加系統(tǒng)的可靠性使TCP/IP協(xié)議棧更好的運(yùn)行，課題的程序設(shè)計引入了嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ。文中詳細(xì)介紹了嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的任務(wù)調(diào)度機(jī)制和移植其到51系列單片機(jī)C8051F020的過程及需要注意的問題，以及如何在嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ上嵌入TCP/IP協(xié)議棧。 在分析了系統(tǒng)的軟、硬件部分的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個網(wǎng)絡(luò)化單片機(jī)數(shù)據(jù)采集