基于μC-OSⅡ和TCP-IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)測控平臺的研究與設(shè)計.pdf

1、當(dāng)前嵌入式技術(shù)的應(yīng)用正以飛快的速度擴展到各個領(lǐng)域，嵌入式技術(shù)本身也得以長足得發(fā)展，其中嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展尤為突出，出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的開放源代碼的操作系統(tǒng)，如Linux和uC/OS-II等。uC/OS-II以其精簡的內(nèi)核和高實時性以及可靠性、裁剪性在工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)⒋笥兴鶠椤Ｍ瑫r隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，Internet以成為重要的基礎(chǔ)信息設(shè)施，越來越多的工控設(shè)備需要直接接入Internet。 本課題來源于重慶市科技計劃項目“基于Inte

2、rnet的嵌入式Web測控與故障監(jiān)測系統(tǒng)的研制”。該項目將以微處理器MCU+網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC為核心,通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定制和嵌入式操作系統(tǒng)的移植和定制等，構(gòu)成一個基于Internet的嵌入式應(yīng)用平臺。研究低成本現(xiàn)場數(shù)據(jù)（包括視頻圖像）采集傳輸、智能故障診斷決策、報警，設(shè)備控制系統(tǒng)。 論文從軟件平臺和硬件平臺兩方面出發(fā)，詳細的論述了一個基于uC/OS-II和uIP的嵌入式以太網(wǎng)工業(yè)控制系統(tǒng)開發(fā)平臺的設(shè)計過程，整個平臺系統(tǒng)設(shè)計采用了大多

3、數(shù)嵌入式系統(tǒng)設(shè)備開發(fā)的體系結(jié)構(gòu)。設(shè)計的思路是由上而下，即先設(shè)計系統(tǒng)，再劃分任務(wù)最后再編寫任務(wù)流程圖，直至最終的編程實現(xiàn)。 在詳細了解嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-II的內(nèi)核原理，任務(wù)調(diào)度機制后，實現(xiàn)了將其移植到TI公司的MSP430系列單片機上。論文詳細論述了移植的具體方法、步驟和注意問題。接下來論文簡要介紹了TI公司的MSP430F449和Cirrus Logic的CS8900A的特性及集成在片上的資源，并采用MSP430F4

4、49、CS8900A和MAX3232搭建了一個嵌入式控制系統(tǒng)的硬件平臺。 在這個硬件平臺之上，實現(xiàn)了uC/OS-II和嵌入式uIP TCP/IP協(xié)議的合成。并對整個平臺系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信的實現(xiàn)和以及關(guān)鍵的函數(shù)接口作了詳細的介紹。同時在uC/OS-II上實現(xiàn)串口通信模塊和鍵盤輸入模塊的調(diào)度和實現(xiàn)。 本課題經(jīng)過幾個月的軟硬件設(shè)計和調(diào)試，已實現(xiàn)了最初的設(shè)計目標(biāo)。構(gòu)建出了實驗硬件平臺和一個多任務(wù)多協(xié)議的基本實時系統(tǒng)框架。以后的開