摘 要:本文研究并设计了一种基于嵌入式的工业监控网络。先完成了硬件器件的选型及整体框架的硬件搭建,并完成了驱动设计,随后进行了的以太网访问的软件设计。重点研究了网络层的功能实现,并通过相应的检测模块。本设计具有低成本,高性能和通用性的特点。 关键字:以太网; 嵌入式; 工业监控 1.前言 随着信息技术的发展,楼宇、工厂乃至家庭都开始大量安装以太网以共享信息。这些通用以太网灵活方便,费用低廉,与 Internet 自然结合。如果能在对实时性和环境没有特殊要求的场合,直接用这些网络连接现场设备以实现控制方面的信息共享,则可以轻松实现远程监控并大大降低成本 2.嵌入式接口控制模块的硬件实现 2.1 ATmega128 及 RTL8019AS网卡芯片简介 ATmega128是ATMEL公司推出的一款基于AVR RISC结构的低功耗CMOS8位单片机。通过在一个时钟周期内执行一条指令,ATmega128 可以取得1MIPS/MHz的性能,从而使得设计人员可以在功耗和执行速度之间取得平衡。 RTL8019AS 网卡芯片的主要性能[1]:1) 适应于 EthernetII、IEEE802.3、lOBaseS,lOBase2,lOBaseT;2) 支持 8 位、16 位数据总线;3) 全双工,收发可同时达到 lOMbps的速率,具有睡眠模式,以降低功耗;4) 内置 16KB 的 SRAM,用于收发缓冲,降低对主处理器的速度要求;5) 可连接同轴电缆和双绞线,并可自动检测所连接的介质;6) 100 脚的TQFP 封装,缩小 PCB 尺寸。 2.2 总体框架介绍 本课题采用了基于RISC 结构的单片机 ATmega128[2],带有片上 FLASH程序存储器,具有在系统编程、调试功能,采用 CPU 并行流水线方式及单时钟周期指令,所有 I/0 管脚可以通过编程灵活配置。网络控制模块的实现采用了多任务方式,单片机在进行数据采集或完成 I/O 控制任务的同时,还可完成 Internet 协议处理。在应用层,采用了 HTTP 协议作为单片机系统与 Internet 远程管理终端之间的通讯协议。使用了以太网控制芯片 8019AS[3],可将数据包发到以太网上,通过以太网接入 Internet,实现真正的嵌入式 TCP/IP 设备。 详情请点击:基于嵌入式的工业监控网络的研究