基于ARM9平臺(tái)的CAN-Ethernet網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)構(gòu)建的礦山安全監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)信息一般在本地網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行傳遞，并不能直接和外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，信息無法直接與管理層垂直集成。 如果要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備直接與企業(yè)管理層之間的數(shù)據(jù)通信，就必須屏蔽現(xiàn)場(chǎng)總線與其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的差異，使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備“無縫”連接至以太網(wǎng)。因此，本論文提出在現(xiàn)場(chǎng)總線與以太網(wǎng)之間開發(fā)協(xié)議網(wǎng)關(guān)來解決現(xiàn)場(chǎng)總線與以太網(wǎng)的連接問題。 在本平臺(tái)通信鏈路解決方案中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采用CAN總線，GIS 管理層以及遠(yuǎn)

2、程控制端均以Ethernet為基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建，本論文以CAN總線與Ethernet 互聯(lián)為目標(biāo)，提出了CAN-Ethernet 網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)方案。 CAN總線以其突出的可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性，成為目前應(yīng)用最普遍的現(xiàn)場(chǎng)總線之一；而以太網(wǎng)憑借其成本低、開放性強(qiáng)以及具有廣泛的軟、硬件支持等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為目前應(yīng)用最為廣泛的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。由于CAN總線的傳輸速率受到傳輸距離的限制，在應(yīng)用中往往以CAN總線作為現(xiàn)場(chǎng)控制局部網(wǎng)絡(luò)，連接現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備；而

3、將以太網(wǎng)作為企業(yè)信息傳輸主干網(wǎng)，連接各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制局部網(wǎng)絡(luò)。 因此，將CAN總線接入以太網(wǎng)已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。 近年來，ARM微處理器被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、通信系統(tǒng)等各領(lǐng)域?；赗ISC技術(shù)的32位ARM9微處理器具有功耗低、可靠性高、運(yùn)算速度快的特點(diǎn)，因此，本系統(tǒng)采用ARM9微控制器S3C2410作為控制核心，它通過CAN協(xié)議控制器MCP2515 與CAN總線相連，同時(shí)通過10/100M 以太網(wǎng)控制器DM9000 與Eth

4、ernet 相連，并外接NANDFLASH、SDRAM存儲(chǔ)器構(gòu)建了一套完整的嵌入式網(wǎng)關(guān)硬件系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)采用Linux 操作系統(tǒng)，構(gòu)建CRAMFS+YAFFS 嵌入式文件系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)CAN 與Ethernet 網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換層的開發(fā)。 本論文的主要研究?jī)?nèi)容包括：研究并分析CAN總線協(xié)議和各分層結(jié)構(gòu)功能，提出CAN應(yīng)用層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。分析以太網(wǎng)以及TCP/IP協(xié)議技術(shù)，在此基礎(chǔ)上提出網(wǎng)關(guān)整體設(shè)計(jì)方案。在S3C2410