基于ARM的多對(duì)象遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā).pdf

1、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，引發(fā)了工業(yè)控制領(lǐng)域的深刻技術(shù)變革?？刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)沿著網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放性方向發(fā)展將成為控制技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。近年來(lái)，工業(yè)以太網(wǎng)正成為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主流，由于采用相同的通信協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)辦公網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接。嵌入式技術(shù)的發(fā)展，特別是像μC/OS-II、VxWorks等嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，為以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)控制提供了簡(jiǎn)潔可行的解決方案。
　　 本課題跟蹤了當(dāng)前工業(yè)以太網(wǎng)的研究現(xiàn)

2、狀和發(fā)展趨勢(shì)，在系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)前，結(jié)合系統(tǒng)的功能需求，對(duì)處理器、操作系統(tǒng)、協(xié)議棧和通信模式的選擇做了比較詳細(xì)的調(diào)研工作，力求設(shè)計(jì)出一個(gè)既能滿(mǎn)足當(dāng)前功能需求，又具有可擴(kuò)展性的以太網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
　　 論文采用自底向上，從系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建到應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的思路，詳細(xì)剖析了基于ARM處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的多對(duì)象遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的構(gòu)建過(guò)程。
　　 論文先根據(jù)ARM控制器LPC2368片上資源和外圍接口特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了以太網(wǎng)、串口通

3、信電路以及各被控對(duì)象的控制電路，構(gòu)建了一個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)通信功能的以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。然后，在這個(gè)硬件平臺(tái)上移植了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II，通過(guò)對(duì)μC/TCP-IP協(xié)議棧的深入分析，編寫(xiě)了適合LPC2368內(nèi)置以太網(wǎng)控制模塊和外接PHY芯片DP83848I的以太網(wǎng)接口驅(qū)動(dòng)程序，在μC/OS-II中分層實(shí)現(xiàn)了精簡(jiǎn)的協(xié)議棧μC/TCP-IP。在構(gòu)建好的系統(tǒng)軟件平臺(tái)上，根據(jù)μC/OS-II任務(wù)管理的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程PC機(jī)的通

4、信和對(duì)各被控對(duì)象的控制。應(yīng)用程序采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，確保各個(gè)任務(wù)模塊的獨(dú)立性。采用VC++設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程PC機(jī)監(jiān)控程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控程序能對(duì)控制對(duì)象、控制算法、控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并能繪制被控對(duì)象的實(shí)時(shí)控制曲線。
　　 本課題歷經(jīng)一年多的時(shí)間，對(duì)軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)和測(cè)試，基本實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于ARM處理器的多對(duì)象遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。結(jié)果表明：系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性均能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，所構(gòu)建的嵌入式以太網(wǎng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái)具有廣