基于STM32的嵌入式網(wǎng)絡控制器設計.pdf

1、隨著工業(yè)和辦公自動化應用范圍越來越廣，現(xiàn)在控制系統(tǒng)的控制和監(jiān)測信息也越來越多，整個控制網(wǎng)絡變得越來越臃腫，這需要工業(yè)控制系統(tǒng)對地域、開發(fā)難度、負載容量等問題進行更多的權(quán)衡和考慮。因此，工業(yè)遠程控制系統(tǒng)對現(xiàn)場控制器的綜合性能特別是網(wǎng)絡性能提出了更加嚴格的要求。這使得現(xiàn)場控制器不僅要實現(xiàn)本地現(xiàn)場控制，而且還要能實現(xiàn)網(wǎng)絡信息傳輸功能，以此來實現(xiàn)對現(xiàn)場設備工作參數(shù)的遠程監(jiān)控?；谇度胧骄W(wǎng)絡控制器的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)可以滿足現(xiàn)在工業(yè)控制系統(tǒng)中這一需求，

2、是一種新型的便捷、可靠的遠程控制解決方案。
　　本文設計了一種基于ARMCortex-M3內(nèi)核的嵌入式網(wǎng)絡控制器。論文首先介紹了網(wǎng)絡控制器的工作原理和整體結(jié)構(gòu)，然后對網(wǎng)絡控制器具體實現(xiàn)進行了深入的研究和詳細的設計。該網(wǎng)絡控制器硬件平臺采用微控制器外接網(wǎng)絡物理層PHY芯片的設計方案，實現(xiàn)了自適應10\100Mbs的網(wǎng)絡通信。網(wǎng)絡控制器采用低價位、高性能的微控制器STM32F107作為主控芯片，并根據(jù)功能要求詳細設計了外圍電路，包括:

3、存儲電路、I/O控制電路、以太網(wǎng)接口電路、電源電路。軟件部分采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ作為軟件運行的平臺，增強了網(wǎng)絡控制器的實時響應能力，并移植了網(wǎng)絡通信協(xié)議棧LWIP實現(xiàn)網(wǎng)絡通信功能。為了實現(xiàn)對網(wǎng)絡控制器的IP地址、子網(wǎng)掩碼、端口號等數(shù)據(jù)進行快速便捷的配置，本設計基于控制器STM32F107自帶的USBOTG功能，編寫了USB驅(qū)動程序。最后根據(jù)網(wǎng)絡控制器的功能要求，完成了基于μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的多任務軟件的設計，包括任務