学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于UC/OS-II和TCP/IP可远程控制的配电柜测控器设计

作　者: 胡古月
导　师: 徐超；李正平
学　校: 安徽大学
专　业: 电路与系统
关键词: 测控器 嵌入式系统 TCP/IP协议 UC/OS-Ⅱ 单片机 UDP
分类号: TM642
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 81次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文是一项针对实现对高层建筑灯饰进行远程测控方案的研究和设计,并且测控中心应具有可以远程控制节点的功能,通过在软硬件两方面具体的落实方案,最后完成节点控制器的设计和远程控制的要求。嵌入式操作系统UC/OS-Ⅱ和TCP／IP协议是本设计最终实现所需要的两大基础,目前的嵌入式操作系统种类繁多,本课题采用实时性很强的具有抢占式内核的嵌入式操作系统UC／OS-Ⅱ的原因是因为它有较小的内核。另一方面,TCP／IP作为目前网络通信中最重要的通信协议,也是实现远程控制测控节点所需要的核心技术之一。因此在硬件系统设计完成后首先要解决的就是嵌入式系统的TCP／IP协议的在UC/OS-Ⅱ中的实现,然后再编写相应的任务和通信协议。通过在51系列单片机上移植嵌入式实时操作系统UC/OS-Ⅱ,以51系列单片机为核心处理器,连接一块网卡芯片RTL8019AS实现联网,并以此为平台实现TCP／IP的部分协议模块最终达到远程控制的目的。由于TCP／IP发展至今已是一个异常复杂的协议族,要想在资源空间有限的嵌入式系统中完全实现TCP／IP协议恐有困难,因此必须对TCP／IP协议进行裁剪但同时必须保留TCP／IP协议的一些基本的功能。因此为了节约资源,设计时必须在保证数据可以正确传输的前提下尽量节省空间,适当的裁剪TCP／IP协议,有选择的去实现其中的部分协议,例如ARP协议、IP协议和UDP协议等。系统中一共创建了两个任务,具有低优先级的网卡检测任务和具有高优先级的UDP相关任务,UDP任务在网卡没有接收到数据时处于挂起状态。由于UC/OS-Ⅱ是一个实时操作系统,当有数据到来使UDP任务就绪并获得CPU的使用权来运行UDP相关程序,根据接收到的数据做出相应的判断和操作。这样就在实现了小型的TCP／IP协议的基础上实现了对测控节点的远程控制。实验结果表明,测控中心最终能够通过网络来实现对节点的远程控制,基本完成本课题的最初目的。但是由于所实现的协议还是不完整的,如果有进一步的功能需要,可以再考虑再去不断的对它进行完善。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 课题背景  8-9
  1.2 嵌入式TCP/IP技术  9-10
  1.3 测控器的整体设计  10-11
  1.4 论文内容及组织结构  11-12
第二章 实时系统UC/OS-Ⅱ简介  12-25
  2.1 何为实时操作系统  12-13
  2.2 典型的嵌入式实时操作系统  13
  2.3 UC/OS-Ⅱ实时系统  13-24
    2.3.1 UC/OS-Ⅱ内核综述  13-15
    2.3.2 UC/OS-Ⅱ的任务管理  15-21
    2.3.3 UC/OS-Ⅱ的时间管理  21-22
    2.3.4 任务间的通信、同步  22-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章 TCP/IP简介  25-35
  3.1 TCP/IP综述  25-28
    3.1.1 OSI七层网络模型  25-26
    3.1.2 TCP/IP网络模型  26-28
  3.2 以太网数据包  28-29
  3.3 TCP/IP各层协议简介  29-34
    3.3.1 网络接口层协议  29
    3.3.2 网络层协议  29-32
    3.3.3 传输层协议  32-33
    3.3.4 应用层协议  33-34
  3.4 测控器需要实现的协议  34
  3.5 小结  34-35
第四章 硬件系统设计和UC/OS-Ⅱ移植  35-45
  4.1 硬件系统设计  35-40
    4.1.1 硬件系统框图  35-36
    4.1.2 单片机、网卡和RAM的连接  36-38
    4.1.3 控制电路原理图  38-39
    4.1.4 检测电路原理图  39-40
  4.2 UC/OS-Ⅱ的移植  40-44
    4.2.1 UC/OS-Ⅱ的移植条件  40-41
    4.2.2 UC/OS-Ⅱ在51上的移植  41-44
  4.3 本章小结  44-45
第五章 节点测控器的软件系统设计  45-57
  5.1 程序总体框架图  45-46
  5.2 初始化  46-49
  5.3 网卡接收和发送数据包  49
  5.4 协议和远程控制的实现  49-56
    5.4.1 ARP协议  50-51
    5.4.2 IP协议  51-52
    5.4.3 ICMP协议和处理程序  52-53
    5.4.4 UDP协议和实现远程控制  53-55
    5.4.5 IP发送数据  55-56
  5.5 本章小结  56-57
第六章 总结  57-59
致谢  59-60
参考文献  60-63
攻硕期间取得的研究成果  63-64

相似论文

  1. 转轴径向跳动和转速实时检测光电系统的研究,TH822
  2. 汽车的电动助力转向系统,U463.4
  3. 基于ARM9的Windows CE系统移植,TP316.7
  4. 基于嵌入式图像处理单元的运动目标跟踪系统研究,TP391.41
  5. 面向嵌入式超声检测系统的图形接口设计与应用,TP274.53
  6. 基于红外吸收原理的甲烷浓度检测仪,TP216
  7. 多线阵CCD视觉测量系统的数据采集与处理,TP274.2
  8. LXI-VXI适配器研制,TP274
  9. 高性能恒温晶体振荡器温度控制系统的研究,TN752
  10. 温室空气源热泵供热系统研究,S625
  11. 基于单片机和LabVIEW的静电除尘系统,X701.2
  12. 片状农业物料滚筒干燥控制系统研究,S226.6
  13. 嵌入式中医经脉理疗仪的研究,R197.39
  14. 基于回波包络的超声波入侵探测在军队警戒巡逻中的应用,E919
  15. 单片机AVR运用开发,TP368.12
  16. murA基因对分枝杆菌生长相关性的研究,Q78
  17. 基于windows xp嵌入式系统的心电检测分析仪,R197.39
  18. 矿用电动机软起动器实验装置设计,TM343.2
  19. 基于嵌入式系统钻孔成像装置的研究,P634.3
  20. 啤酒瓶在线检测相关技术的研究,TS262.5
  21. CAN总线技术在气象监测系统中的应用研究与实现,P409

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 配电设备和电气接线 > 配电装置、配电盘
© 2012 www.xueweilunwen.com