首页> 正文

基于以太网通信的专变采集终端研究与设计

2020-12-13阅读(839)

基于以太网通信的专变采集终端研究与设计

论文摘要

在电力用户用电信息采集系统中,专变采集终端是采集使用专用变压器的用户的用电信息的设备。它介于主站和采集点设备之间,它的良好性能直接关系到电力用户用电信息采集系统的正常运行。现有专变采集终端大多采用前后台系统,远程通信大多使用GPRS通信。本文受山东比亚科技有限公司委托,旨在实现一个具有轻便型操作系统的专变采集终端,它的远程通信方式为以太网通信。此专变采集终端的重要特点是它与主机的通信采用以太网方式。所以本文的第一个重点是用于以太网通信的TCP/IP协议栈的实现。有关TCP/IP协议栈的主要内容为：1、选择嵌入式TCP/IP协议栈,对选择的协议栈LwIP的代码按模块进行分析,以期深入了解LwIP协议栈的运行流程,并为下一步的改进作准备；2、针对专变采集终端对LwIP协议栈提出改进思路,包括传输队列的改进、ICMP协议路由重定向的改进、TCP拥塞控制算法的改进；3、编写LwIP操作系统模拟层代码,将LwIP协议栈移植到μC/OS-Ⅱ操作系统中；4、针对LPC2378的以太网控制器与物理层芯片DM9161A进行以太网驱动程序的编写；5、通过物理层与链路层测试、TCP传输测试等方法对以太网通信进行测试。本文的第二个重点是应用层软件的设计。本文根据μC/OS-Ⅱ应用层软件设计的原则与专变采集终端的功能对应用程序进行任务划分,确定各任务的优先级并画出了部分任务的流程图。另外,本文的内容还包括：介绍专变采集终端的硬件总体结构；画出部分模块的硬件电路图；建立以GCC编译器为核心、SmartARM2300开发板为基础的软件开发平台；建立基于LPC2378之上的μC/OS-Ⅱ操作系统。通过上述内容,本文完成了专变采集终端的主要部分的设计工作,并对核心的以太网通信部分进行了测试,测试结果表明,以太网通信能够成功建立。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.1.1 专变采集终端在电能信息采集系统中的位置
  • 1.1.2 专变采集终端功能要求
  • 1.1.3 专变采集终端与主站远程通信方式
  • 1.2 课题研究意义
  • 1.3 本文研究内容
  • 1.4 本章小结
  • 第二章 专变采集终端硬件设计
  • 2.1 主要模块的硬件选型
  • 2.1.1 嵌入式ARM微控制器LPC2378
  • 2.1.2 以太网物理层芯片DM9161A
  • 2.2 专变采集终端总体结构
  • 2.3 专变采集终端硬件电路
  • 2.3.1 显示、按键与指示灯模块
  • 2.3.2 以太网远程通信接口电路
  • 2.3.3 485通讯接口电路
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 专变采集终端开发平台与操作系统
  • 3.1 专变采集终端软件开发平台
  • 3.1.1 SmartARM2300开发板
  • 3.1.2 Code::Blocks集成开发环境
  • 3.1.3 GNU ARM交叉编译工具链
  • 3.1.4 调试环境
  • 3.2 专变采集终端系统软件——μC/OS-Ⅱ操作系统
  • 3.3 μC/OS-Ⅱ操作系统在LPC2378上的移植
  • cpu.h'>3.3.1 Oscpu.h
  • cpu-c.c'>3.3.2 Oscpu-c.c
  • cpua.s'>3.3.3 Oscpua.s
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 嵌入式TCP/IP协议栈LwIP的分析与改进
  • 4.1 嵌入式TCP/IP协议
  • 4.1.1 TCP/IP协议
  • 4.1.2 嵌入式TCP/IP协议栈
  • 4.2 开源TCP/IP协议栈LwIP分析
  • 4.2.1 LwIP简介
  • 4.2.2 LwIP进程模型与结构
  • 4.2.3 缓冲与内存管理
  • 4.2.4 链路层处理
  • 4.2.5 网络层处理
  • 4.2.6 TCP处理
  • 4.2.7 LwIP的API
  • 4.3 LwIP协议栈的改进思路
  • 4.3.1 传输队列的改进
  • 4.3.2 ICMP协议改进
  • 4.3.3 TCP拥塞控制算法的改进
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 专变采集终端中LwIP的移植与以太网通信测试
  • 5.1 基于μC/OS-Ⅱ操作系统的LwIP移植
  • 5.1.1 操作系统模拟层的移植
  • 5.1.2 LPC2378的以太网控制器
  • 5.1.3 以太网驱动的编写
  • 5.2 以太网通信测试
  • 5.2.1 通信测试工具
  • 5.2.2 物理层与链路层测试
  • 5.2.3 ping测试
  • 5.2.4 TCP连接与数据传输测试
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 专变采集终端应用层软件设计
  • 6.1 专变采集终端应用层软件任务划分
  • 6.2 任务优先级安排
  • 6.3 任务关联分析
  • 6.3.1 任务关联分析准则
  • 6.3.2 系统初始化任务与其它任务的关系
  • 6.3.3 规约解析任务与其它任务的关系
  • 6.3.4 数据处理任务与其它任务的关系
  • 6.3.5 LCD显示任务与其它任务的关系
  • 6.4 主要任务流程图
  • 6.4.1 规约解析任务
  • 6.4.2 电能表数据采集任务
  • 6.4.3 LCD显示任务与键盘任务
  • 6.4.4 数据处理任务
  • 6.5 本章小结
  • 第七章 总结与展望
  • 7.1 本文主要研究结果
  • 7.2 进一步研究方向
  • 参考文献
  • 致谢
  • 硕士期间参加的科研工作
  • 学位论文评阅及答辩情况表

    • 相关论文文献

    • [1].计量自动化采集终端实验室检测分析[J]. 云南电力技术 2016(06)
    • [2].专变采集终端的运行与维护[J]. 农村电工 2017(03)
    • [3].专变采集终端的系统硬件实现方案[J]. 电子世界 2016(23)
    • [4].提高采集终端信号强度的方式探讨[J]. 农村电工 2017(05)
    • [5].现场专变采集终端电源板异常故障的试验分析[J]. 江西电力 2017(04)
    • [6].采集终端故障检修紧急程度甄别与研究[J]. 中国电力企业管理 2017(27)
    • [7].专变采集终端存在问题及解决方案[J]. 农村电气化 2015(07)
    • [8].谈专变采集终端的调试技术研究[J]. 电子技术与软件工程 2015(22)
    • [9].卫星信号采集终端设计[J]. 计算机与网络 2020(11)
    • [10].基于EPON技术的公变采集终端光纤接入试点项目研究[J]. 企业技术开发 2014(32)
    • [11].浅析专变采集终端的现场安装和调试过程中应注意的要点[J]. 电子制作 2015(08)
    • [12].专变采集终端的现场安装[J]. 农村电气化 2014(07)
    • [13].“多表合一”采集终端功能检测系统设计与应用[J]. 电测与仪表 2019(15)
    • [14].谈专变采集终端的现场安装和调试技术[J]. 通讯世界 2017(01)
    • [15].一种采集终端现场测试设备的设计与实现[J]. 电测与仪表 2013(S1)
    • [16].自主创新,实现GPRS采集终端的开发应用[J]. 城镇供水 2010(04)
    • [17].国网电力采集终端档案自动维护方案研究[J]. 机电信息 2019(35)
    • [18].基于GPRS的无线采集终端开发[J]. 自动化仪表 2015(06)
    • [19].用电信息采集终端自动化检测流水线及其应用[J]. 大众用电 2014(07)
    • [20].浅谈采集终端检测体系建设[J]. 工业计量 2010(S2)
    • [21].基于国产密码的可信用电信息采集终端[J]. 农村电气化 2018(10)
    • [22].基于水汽热采集终端的研制[J]. 仪器仪表用户 2015(05)
    • [23].智能用电信息采集终端检测装置研究[J]. 自动化与仪表 2015(10)
    • [24].苛刻环境采集终端[J]. 世界电子元器件 2013(01)
    • [25].基于贝叶斯网络优化算法的采集终端故障预测系统设计与应用[J]. 电工技术 2017(05)
    • [26].浅谈专变采集终端常见故障处理[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊) 2012(12)
    • [27].宁夏中卫地区用户用电信息采集终端建设可行性研究[J]. 电力需求侧管理 2010(05)
    • [28].用电信息采集终端故障分类与处理解决对策[J]. 计算机产品与流通 2019(11)
    • [29].用电信息采集终端RS-485抄表辅助端子功能的扩展设计[J]. 自动化与仪器仪表 2016(10)
    • [30].提升用电信息采集终端的采集成功率[J]. 中国新技术新产品 2015(10)

    标签：;  ;  ;  

    基于以太网通信的专变采集终端研究与设计
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2025 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5