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随着智能化电器设备应用领域的不断扩大,用户要求设备和系统功能的不断增加,使之对电器智能化网络的要求也不断提高。而目前以太网以其成熟的技术、开放和统一的标准、广泛的应用和高传输速率等优势已经成为当今网络的主流。本文在分析了电器智能化网络的现状和发展趋势的基础上,针对电器智能化网络开放性、灵活性、可靠性的要求,尝试将以太网应用延伸到最底层的现场设备。根据智能化电器设备一般带有串行通信接口的特点,本文开发了基于ARM微处理器的智能电器接入以太网的联网服务器,初步实现了智能电器以太网通信的功能。 传统的智能化电器设备软件开发是面向微处理器的,采用的是传统的控制方法和过程模式的软件设计思想,因而开发出来的软件通用性不高,可维护性差,重复性劳动多。考虑到网络通信具有复杂性、随意性和并发性等特点,利用传统的软件设计思想很难设计出合乎要求的软件。因而,本文采用嵌入式系统的设计思想,引入嵌入式操作系统,将系统的各种资源和任务间的配合交给操作系统管理,将系统软件和应用软件分开处理,大大简化和规范了上层应用程序的开发。 本文主要完成的工作是利用32位ARM微处理器搭建了以太网联网服务器的硬件平台,并将嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ移植到设计好的硬件平台上,然后在μC/OS-Ⅱ之上移植了LwIP开源TCP/IP协议栈,扩展了μC/OS-Ⅱ对网络的支持,完成了软件平台的设计。最后,在上述软硬件平台的基础上,利用操作系统和TCP/IP协议栈提供的系统调用完成了网口转串口和串口转网口应用程序的开发,实现了智能电器设备快速联网的基本功能。并针对电器智能化网络多限于数据传输的这一局限性,开发了嵌入式Web服务器、Telnet远程配置程序和网上在线更新程序等基于网络应用的程序,在一定程度上体现出以太网通信的“智能化功能”。
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Degree: 工学硕士
Mentor: 曹五顺
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Year: 2005
Language: Chinese
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