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基于ARM920T嵌入式网络控制器的设计与实现

作　者: 章蔚中
导　师: 万国金；戴军
学　校: 南昌大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 嵌入式网络控制器 Windows CE TCP/IP协议 CANopen协议
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 66次
引　用: 3次
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内容摘要

随着计算机技术的发展,尤其是嵌入式技术的突飞猛进。网络控制器领域的智能化也取得了很大进步。本文即从未来工业控制网络发展的需要出发,设计并实现了以S3C2410微处理器为核心的嵌入式网络控制器。该控制器采用嵌入式技术,使用高性能的工业级ARM架构微处理器S3C2410X,嵌入式WinCE,具备以太网和现场总线网络接口模块,外接I/O扩展模块、LCD显示和触摸屏,可通过友好的人机交互界面,简单方便地实现对现场设备的控制。本文研究了嵌入式控制器的软件开发技术,针对工业控制需求特点,完整实现了适合应用的以嵌入式WinCE为核心的系统软件平台,包括了BootLoader程序加载、内核的移植、驱动程序的开发等。同时,论文介绍了与课题相关的一些基础知识,包括:嵌入式系统和嵌入式软件、以太网、TCP/IP协议族和CANopen协议。在完成嵌入式网络控制器硬件与软件设计的基础上,将控制器应用到了网络化的嵌入式数控系统的中央数控单元中,实现数控系统等数控设备小型化、网络化和集成化的需要。并以此为基础,结合计算机控制实验室建设,构建了三层(信息层、控制层和设备层)工业网络实验平台,实现了实验室设备真正的网络互连,为网络控制研究提供了一个高性能的平台。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-12
  1.1 课题的研究背景  7-10
  1.2 课题的研究意义和研究内容  10-12
    1.2.1 课题的研究意义  10
    1.2.2 课题的研究内容  10-12
第二章嵌入式网络控制器硬件设计与实现  12-25
  2.1 嵌入式网络控制器的硬件设计  12-13
  2.2 嵌入式网络控制器的通信系统  13-15
  2.3 嵌入式网络控制器的存储系统  15-18
  2.4 嵌入式网络控制器的输入输出系统  18-19
  2.5 嵌入式网络控制器的人机接口系统  19-22
  2.6 嵌入式网络控制器的电源及掉电保护系统  22-23
  2.7 JTAG接口  23-24
  2.8 小结  24-25
第三章嵌入式网络控制器的软件设计与实现  25-65
  3.1 软件的总体设计  25-26
  3.2 嵌入式操作系统和WinCE操作系统在控制器上的移植  26-29
  3.3 BSP的设计与开发  29-48
    3.3.1 编写Bootloader  32-35
    3.3.2 OAL层的构建  35-38
    3.3.3 驱动程序的构建  38-43
    3.3.4 平台配置文件的设置  43-48
  3.4 驱动程序的设计与实现  48-54
    3.4.1 串口扩展驱动程序的设计与实现  48-51
    3.4.2 以太网控制驱动程序的设计与实现  51-54
  3.5 TCP/IP协议栈  54-59
    3.5.1 TCP/IP协议  54-56
    3.5.2 嵌入式TCP/IP协议栈常用的技术  56-58
    3.5.3 Windows CE Sockets编程  58-59
  3.6 CANOpen协议栈的编程及其实现  59-65
第四章嵌入式网络控制器的应用  65-75
  4.1 嵌入式网络控制器在数控机床系统中的应用  65-67
  4.2 嵌入式数控机床系统总体结构  67-69
  4.3 嵌入式数控机床系统的软件体系结构  69-74
  4.4 小结  74-75
第五章总结与展望  75-76
  5.1 总结  75
  5.2 展望  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-78

基于ARM920T嵌入式网络控制器的设计与实现

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