论文题目: 基于以太网的嵌入式控制器设计
论文类型: 硕士论文
论文专业: 系统分析与集成
作者: 胡其鹏
导师: 叶旭东,朱善安
关键词: 嵌入式系统
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着嵌入式系统和Internet技术的不断发展,嵌入式系统的Internet接入已经成为近几年的一个热门课题,在许多嵌入式系统中首先要解决的就是TCP/IP协议在嵌入式系统上的实现。 本文首先针对传统以太网难以胜任控制中硬实时要求的问题,提出一些确保以太网在工业控制中实时性的措施。然后描述了基于以太网的嵌入式控制器设计的整体方案,并以ATMEL公司的AT91M40800芯片为核心,设计开发了嵌入式控制器的硬件平台,该平台带有2M Flash、2M SRAM以及10M以太网接口。 另外,我们以开放源代码的实时操作系统uC/OS-Ⅱ为基础,在硬件平台上完成了一个嵌入式TCP/IP协议。并将我们的以太网控制器应用于液位系统的控制,得到了令人满意的结果。 最后对本文的内容做了简要的总结,并提出一些设计中存在的问题,期望在以后的研究中逐步完善。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 嵌入式系统概述
1.1 嵌入式系统简介
1.2 嵌入式系统的发展趋势
1.3 嵌入式操作系统——RTOS
1.3.1 商业嵌入式操作系统：VxWorks, WinCE
1.3.2 开源嵌入式操作系统：uCLinux, uC／OS-Ⅱ
1.3.3 各种嵌入式操作系统总结
1.4 嵌入式Internet及接入技术
1.5 本文主要内容
第二章 以太网实时性的分析
2.1 以太网概述
2.2 提高以太网实时性能的方法
2.2.1 交换技术
2.2.2 全双工通信模式
2.2.3 虚拟局域网技术
2.2.3 质量服务(QoS)
第三章 以太网控制器的整体设计
3.1 以太网控制器的系统组成
3.2 TCP／IP协议
3.2.1 IP
3.2.2 ARP
3.2.3 TCP
3.2.4 UDP
3.2.5 ICMP
3.3 AT91M40800概述
3.3.1 存储器
3.3.2 片内外围
3.3.3 输入／输出
3.3.4 复位
3.3.5 仿真功能
3.3.6 重映射
3.4 RTL8019AS概述
3.5 以太网控制器的硬件结构
第四章 uC／OS-Ⅱ的分析与移植
4.1 uC／OS-Ⅱ内核结构
4.1.1 任务
4.1.2 任务管理
4.1.3 任务调度
4.1.4 任务间通信与同步的实现
4.1.5 时钟控制的实现
4.2 移植uC／OS-Ⅱ要满足的要求
4.3 uC／OS-Ⅱ的移植
4.3.1 程序中实现开／关中断
4.3.2 堆栈的初始化
4.3.3 OSStartHighRdy的实现
4.3.4 任务级上下文切换的实现
4.3.5 时钟中断服务程序的实现
4.3.6 中断上下文切换的实现
4.4 调试原理及方法
4.5 启动代码的编写
第五章 TCP／IP协议栈的实现
5.1 问题的提出
5.2 实现TCP／IP协议栈的几个可选方案
5.2.1 Interniche公司的嵌入式TCP／IP协议栈
5.2.2 LwIP
5.2.3 ulP
5.2.4 TCP／IP Lean
5.3 TCP／IP协议的实现
5.3.1 准备工作
5.3.2 ARP协议的实现
5.3.3 IP协议的实现
5.3.4 ICMP协议的实现
5.3.5 UDP协议的实现
5.3.6 TCP协议的实现
5.3.7 HTTP协议及简单Web Server的实现
5.4 在uC／OS-Ⅱ上实现TCP／IP协议
5.5 应用——嵌入式远程液位控制系统
5.5.1 系统构成和功能
5.5.2 嵌入式控制器软件设计
5.5.3 控制器与客户端的数据通信协议
第六章 结束语
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
发布时间: 2005-07-14
参考文献
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