基于网络微处理器的多进程的远程数据采集系统的设计与实现

论文摘要

随着信息继续大量增加和网络在整个工业中的激增,远程专家和集团的各级管理人员对从工业现场获取信息的及时性与准确性的要求逐渐提高。远程专家和集团的各级管理人员希望及时对重要的数据进行会诊,以便做出关键性的决定与控制,协调生产过程来获得最大的利润,所以,提高远程数据采集的实时性具有更广泛的意义。本文的设计目标:提高远程采集工业现场数据的速度。为提高远程采集工业现场数据速度问题,采用网络微处理器,设计基于网络微处理器的多进程的远程数据采集系统。网络微处理器基于ASIP(application specific instruction process)技术,集成了包与协议处理功能,在处理速度上已经达到10Gbps ,同时还兼有并行可编程的特性,将经典的“存储—转发”结构变为“存储—处理—转发”结构;在芯片内部同时集成Ethernet处理功能部件和外部总线处理功能组件,更灵活的完成不同协议之间的转换。与传统的网络设备相比,网络微处理器在实时性要求、网络性能和灵活性等方面具有显著的提高。本系统的设计采用MAXIM公司研发的基于网络微处理器DS80C400的TINI技术平台。文中详细阐述网络微处理器DS80C400的体系结构,TINI的硬件结构和软件结构;论述TINI操作系统的任务调度机制,任务管理机制,存储器管理机制,文件系统以及TCP/IP协议栈的实现;提出基于CAN总线的工业工业局域网和以太网的数据采集模型,实现远程采集工业现场数据的功能。本论文的研究课题经过几个月的设计和调试,已基本实现最初的设计目标。课题的实现对于进一步研究该系统和拓展该系统的应用功能打下了良好的基础,提供了很好的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 基于网络微处理器的多进程的远程数据采集系统的研究背景
• 1.2 数据采集的研究现状
• 1.3 基于网络微处理器的多进程的远程数据采集的研究意义
• 1.4 主要工作及论文的内容安排
• 第2章 基于网络微处理器D580C400 的TINI 技术实验平台
• 2.1 TINI平台
• 2.2 DS80C400网络微处理器
• 2.3 开发环境简介
• 第3章 TINI操作系统内核结构
• 3.1 TINI操作系统模型
• 3.2 TINI操作系统内核结构
• 第4章 TINI操作系统管理
• 4.1 进程与进程控制块
• 4.2 进程创建与撤消
• 4.3 进程的调度
• 4.4 进程间通信
• 4.5 存储器管理
• 4.6 I/O管理
• 4.7 中断管理
• 4.8 时间管理
• 第5章 基于网络微处理器的多进程的远程数据采集系统的实现
• 5.1 系统的应用说明
• 5.2 模型的建立
• 5.3 软件设计流程
• 5.4 应用源码和分析
• 第6章 总结与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介与发表的学术论文