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基于ARM的嵌入式Web技术的研究与应用

2020-12-06阅读(924)

基于ARM的嵌入式Web技术的研究与应用

论文摘要

随着信息化、智能化和网络化的发展,嵌入式技术获得了广阔的发展空间,成为一个新的技术热点和发展方向;另一方面随着信息技术的快速发展,以太网通信技术正在逐渐向工业控制和嵌入式系统设计领域渗透,逐步形成工业以太网技术。怎样在现场级的控制模块中实现TCP/IP网络通信协议以及在此协议之上构建合适的嵌入式web服务器是嵌入式工业以太网的关键技术。本文在对ARM（LPC2210）嵌入式系统的软硬件和TCP/IP协议进行了详细的研究和总结基础上,成功设计了一个基于以太网通信的电机控制及交流电参数采集系统。本文首先对嵌入式系统的发展概况进行了介绍,并对嵌入式系统中以太网技术的发展和实现进行了回顾。然后在硬件和软件平台上对嵌入式web服务器的实现进行了详细的技术实现,达到较好的效果,满足工业控制的需求,并为现场级的TCP/IP网络通信的实现作初步的探讨。本文通过对嵌入式系统总体结构的把握和对应用需求的分析,详细介绍了实现应用系统功能的硬件电路设计和具体的软件实现方案。系统选择了ARM+μC/OS-Ⅱ的方案,硬件平台选择LPC2210为核心微处理器,软件平台建立在移植的μC/OS-Ⅱ操作系统之上。嵌入式web服务器部分采用了B/S的架构,通过对TCP/IP协议的深入研究,对TCP/IP进行了裁减,并在μC/OS-II中分层实现了裁减后的TCP/IP协议。嵌入式的web服务器采用了简单的文件系统进行网页文件的管理,通过对动态网页等技术的支持来满足工业控制的要求。文章的最后介绍了嵌入式web服务器的应用实例——远程电机控制及交流电参数采集系统。对系统的实现方法和嵌入式web的具体应用做了简单介绍。并对本课题的前景做出展望。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 课题的研究背景与意义
  • 1.2 嵌入式技术及发展概述
  • 1.3 Internet 的出现与以太网的发展
  • 1.4 嵌入式以太网技术及其发展
  • 1.4.1 嵌入式以太网技术的概念
  • 1.4.2 嵌入式以太网技术的重要性
  • 1.4.3 嵌入式以太网技术的实现方式
  • 1.5 论文研究工作与论文结构
  • 本章小结
  • 2 系统总体方案选择及硬件实现
  • 2.1 系统总体构架
  • 2.1.1 嵌入式硬件平台选择
  • 2.1.2 嵌入式软件平台选择
  • 2.2 以太网接口设计
  • 2.2.1 以太网控制器的选择
  • 2.2.2 RTL8019AS 与LPC2210 硬件连接电路
  • 本章小结
  • 3 基于LPC2210 的μC/OS-Ⅱ操作系统移植
  • 3.1 嵌入式操作系统简介
  • 3.2 μC/OS-Ⅱ简介
  • 3.2.1 μC/OS-Ⅱ简介
  • 3.2.2 μC/OS-Ⅱ的移植条件
  • 3.3 μC/OS-Ⅱ的移植过程
  • CPU.H 文件'>3.3.1 编写OSCPU.H 文件
  • CPUC.C 文件'>3.3.2 编写OSCPUC.C 文件
  • CPUA.ASM 文件'>3.3.3 编写OSCPUA.ASM 文件
  • 本章小结
  • 4 基于ARM 和μC/OS-Ⅱ的TCP/IP 协议栈的设计与移植
  • 4.1 TCP/IP 协议及原理
  • 4.1.1 TCP/IP 协议简介
  • 4.1.2 TCP/IP 协议的分层
  • 4.1.3 TCP/IP 协议的封装与分用
  • 4.2 嵌入式TCP/IP 的特点及实现方案
  • 4.2.1 本系统中TCP/IP 实现特点
  • 4.2.2 本系统中TCP/IP 实现方案
  • 4.3 嵌入式TCP/IP 协议在LPC2210 上的具体实现
  • 4.3.1 总体结构
  • 4.3.2 以太网接口协议实现
  • 4.3.3 ARP 协议的实现
  • 4.3.4 ICMP 协议的实现
  • 4.3.5 IP 协议的实现
  • 4.3.6 TCP 协议的实现
  • 本章小结
  • 5 嵌入式web 服务器的设计与实现
  • 5.1 嵌入式web 服务器概述
  • 5.2 HTTP 协议简介
  • 5.3 嵌入式web 服务器的实现
  • 5.3.1 应用程序文件系统的构造
  • 5.3.2 对动态内容的支持
  • 5.3.3 对动态表单处理的支持
  • 5.3.4 嵌入式日志
  • 本章小结
  • 6 嵌入式web 在工业远程控制中的应用
  • 6.1 基于嵌入式web 的远程电机控制原理
  • 6.2 远程电机控制电信号参数采集部分的硬件实现
  • 6.3 应用结果测试
  • 本章小结
  • 7 总结与展望
  • 7.1 总结
  • 7.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 硕士期间发表的论文

    • 相关论文文献

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