基于以太網(wǎng)技術(shù)的嵌入式控制平臺(tái)設(shè)計(jì)

1、基于以太網(wǎng)技術(shù)的嵌入式控制平臺(tái)設(shè)計(jì)基于以太網(wǎng)技術(shù)的嵌入式控制平臺(tái)設(shè)計(jì)2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了滿(mǎn)足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性以及易于擴(kuò)展的功能要求，本文以S3C2440作為核心芯片，它具有豐富的接口資源，內(nèi)部具有AD轉(zhuǎn)換器，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采樣、分析和傳輸。該芯片是基于A(yíng)RM920T內(nèi)核的嵌入式微處理器，由內(nèi)核、高速緩存和內(nèi)存管理單元組成，具有性能高、功耗低和體積小等優(yōu)良特性。其實(shí)時(shí)性、可擴(kuò)展性完全可以達(dá)到嵌入式控制平臺(tái)的要求[1]。本文在該芯片的基礎(chǔ)上進(jìn)行

2、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)包括12個(gè)模塊，分別是電源模塊、NFlashNFlash存儲(chǔ)模塊、SDRAM模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、復(fù)位模塊、通用IO模塊、鍵盤(pán)模塊、USB模塊、LCD模塊、JTAG模塊、串行通信模塊以及以太網(wǎng)控制器模塊。其中網(wǎng)絡(luò)模塊由于RS?232、RS?485等總線(xiàn)組成的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)有效半徑小，數(shù)據(jù)交換速度慢，有關(guān)的通信協(xié)議少等缺陷，已經(jīng)越來(lái)越不能適應(yīng)日漸復(fù)雜的工業(yè)需求，本文采用網(wǎng)絡(luò)接口芯片DM9000實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳送，建立

3、工業(yè)以太網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)[2]。DM9000是一款高速以太網(wǎng)接口芯片，其基本特征是：集成10100M物理層接口；內(nèi)部帶有16K字節(jié)SRAM用作接收發(fā)送的FIFO緩存；支持816bit兩種主機(jī)工作模式；通過(guò)HP認(rèn)證的AUTOMdix(支持直接互連自動(dòng)翻轉(zhuǎn))功能；支持TCPIP加速(IPV4checksumoffload)減輕CPU負(fù)擔(dān)，提高整機(jī)效能；10nsIO讀寫(xiě)時(shí)置網(wǎng)絡(luò)是Linux的一大特點(diǎn)[3]。同時(shí)Linux還免費(fèi)提供了大量支持Int

4、er的軟件，并可以進(jìn)行文件傳輸以及遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)。本文就是通過(guò)在裝有l(wèi)inux系統(tǒng)的PC機(jī)上配置編譯內(nèi)核、制作文件系統(tǒng)和編寫(xiě)編譯應(yīng)用程序，然后通過(guò)串口、并口、網(wǎng)口或者USB下載到目標(biāo)板上運(yùn)行調(diào)試的。3.1數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木唧w實(shí)現(xiàn)嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)就在于它利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)需重新架設(shè)線(xiàn)路，本文將數(shù)據(jù)利用linux提供的網(wǎng)絡(luò)編程接口Socket傳送到PC機(jī)來(lái)顯示[4]。（1）協(xié)議選擇Linux中的網(wǎng)絡(luò)編程通過(guò)套接字Socket實(shí)現(xiàn)

5、，網(wǎng)絡(luò)程序通過(guò)Socket和其它幾個(gè)系統(tǒng)調(diào)用返回一個(gè)通信的文件描述符，可以將這個(gè)文件描述符看成普通的文件描述符來(lái)操作，這也正是設(shè)備無(wú)關(guān)性的好處?？梢酝ㄟ^(guò)讀寫(xiě)描述符實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交流。套接字一共有三種類(lèi)型：流式套接字，它提供可靠的、面向連接的通訊流，使用TCP協(xié)議，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和順序性；數(shù)據(jù)報(bào)套接字，它定義了一種無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，數(shù)據(jù)通過(guò)相互獨(dú)立的報(bào)文件進(jìn)行傳輸，不能保證數(shù)據(jù)的可靠、無(wú)差錯(cuò)，使用的協(xié)議是UDP協(xié)議；原始套接字，