学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于IEEE1451标准的网络应用处理器（NCAP）研究与实现

作　者: 吴方锁
导　师: 沈建华
学　校: 华东师范大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: Zigbee IEEE1451.0 IEEE1451.5 嵌入式TCP/IP
分类号: TP393.05
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 111次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

传感器(传感器和执行器)在今天已经无处不在。它们被应用在人们日常生活的各个方面,从工业自动化到环境监测到国土防卫。目前,传感器发展的趋势之一是智能传感器。智能传感器通常包括传感器、数据转换器、微处理器和网络接口,并通过现场总线向监测设备传输采集到的数据,同时接收监测设备的命令。但是由于种种原因,出现了许多不同的现场总线标准,导致了智能传感器之间的兼容和互操作性问题,给生产商、开发者和用户都带来了不便和浪费。IEEE1451标准正是为了解决这一问题。该标准统一了智能传感器之间的接口,使得智能传感器的设计与现场总线无关,实现了智能传感器之间的兼容。同时,基于该标准的网络应用处理器则可以方便的通过通用的命令和不同种类的智能传感器通信,并通过网络向用户提供了标准的接口。本文首先分析了IEEE1451标准,重点介绍了IEEE1451.0和IEEE1451.5标准。IEEE1451.0标准定义了一系列通用的命令、协议和电子表格,而IEEE1451.5则专门为采用无线方式通信的智能传感器和网络应用处理器定义了统一的接口,并针对具体的无线协议定义了传感器电子数据表。接下来本文分析了ZigBee无线协议,并介绍了已实现了该协议的硬件模块。本文将以太网作为网络应用处理器和用户的媒介,详细介绍一个嵌入式的TCP/IP各部分的设计细节以及向上层提供的API。在前面这些基础上,本文在网络应用处理器中设计并实现了IEEE1451.0和IEEE1451.1标准,并设计了相应的用户支持软件来观察、测试实验结果。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-15
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-14
    1.2.1 国外现状  12-13
    1.2.2 国内现状  13-14
  1.3 研究意义  14
  1.4 研究内容  14-15
第2章 IEEE1451标准  15-19
  2.1 概述  15-16
  2.2 IEEE 1451.0  16
  2.3 IEEE 1451.1  16-17
  2.4 IEEE 1451.2  17
  2.5 IEEE 1451.3  17
  2.6 IEEE 1451.4  17-18
  2.7 IEEE 1451.5  18
  2.8 IEEE 1451.6  18
  2.9 IEEE 1451.7  18-19
第3章 ZigBee协议  19-26
  3.1 体系结构  19-21
    3.1.1 物理层  19-20
    3.1.2 MAC层  20
    3.1.3 网络层  20
    3.1.4 应用层  20-21
  3.2 网络拓扑  21-22
  3.3 关键概念  22-23
    3.3.1 原语  22-23
    3.3.2 数据传输格式  23
  3.4 重要的API  23-26
第4章 EmTCP/IP协议  26-50
  4.1 EmTCP/IP总体设计  26-27
  4.2 协议分析  27-50
    4.2.1 ARP协议  27-31
    4.2.2 IP协议  31-35
    4.2.3 ICMP协议  35-37
    4.2.4 UDP协议  37-42
    4.2.5 TCP协议  42-50
第5章硬件设计  50-53
  5.1 硬件框架图  50-51
  5.2 STR912FW微控制器  51-52
  5.3 SPZB260模块  52-53
第6章软件设计  53-66
  6.1 概述  53-54
  6.2 无线模块  54-63
    6.2.1 电子数据表格(TEDS)  54-55
    6.2.2 SPI通讯  55
    6.2.3 实现ZigBee协议  55-57
    6.2.4 实现IEEE1451.5标准  57
    6.2.5 实现IEEE1451.0标准  57-63
  6.3 嵌入式TCP/IP模块  63-64
  6.4 应用程序  64-66
第7章测试与结论  66-69
  7.1 测试  66-68
    7.1.1 建网功能测试  66
    7.1.2 数据获取测试  66-67
    7.1.3 命令配置测试  67-68
  7.2 结论  68-69
第8章总结和展望  69-70
  8.1 总结  69
  8.2 展望  69-70
参考文献  70-73
致谢  73-74
研究生学习期间发表的学术论文  74

相似论文

基于无线传感器网络的电动汽车电池组综合测试技术研究,U469.72
智能家居系统中ZigBee节点的研究,TN929.5
基于ZigBee技术的无线传感器网络研究与实现,TN929.5
城市照明管理系统中的时间同步方法研究,TM923
污水处理设备自动化运行设计与应用,TP273
足球运动数据采集系统设计,TP212.9;TP274.2
基于ZigBee的农网无线抄表系统的研究,TM76
群控电梯客流密度实时识别技术研究,TP391.41
数字型仪表自动识读系统研究,TP391.41
基于Zigbee技术的路灯监控系统的研究,TP277
普适关爱系统的设计与实现,TN929.5
基于M-Bus的数据采集与传输系统,TP274.2
基于嵌入式ARM/TinyOS的ZigBee网络层协议的设计与实现,TP212.9
基于无线传感器网络的电力变压器温度监测系统,TP212.9;TN929.5
基于3G的物联网网关设计,TP391.44
智能家居无线传感器网络设计与实现,TP212.9
基于ZigBee的医院室内定位系统通信技术研究与实现,TP212.9
基于ZigBee协议的生产温度监控系统设计,TP277
基于ARM7平台的zigbee协议MAC层的实现与改进,TP212.9
桥梁无线检测系统Zigbee-WiFi转换器研制,U446
ARM与ZigBee结合的分布式RFID信息采集研究,TP391.44