网络化嵌入式智能控制器的研究与开发

论文摘要

我国对网络化控制系统有着巨大的需求,这是21世纪世界自动控制技术的发展主流。因此,存在着研究和发展开放性控制系统在内的新一代网络化控制系统的巨大动力。 本课题以城市集中供热系统为应用对象研究全新的网络化自动化系统,系统分为三个层:底层为基于CAN总线的智能数据采集层,中间层为嵌入式智能控制器,上层为中央监控层。本文重点讨论中间层嵌入式智能控制器的研究与开发,目的在于研究适用于工业现场控制的嵌入式工业控制器。文中的嵌入式智能控制器硬件平台采用32位的ARM处理器作为核心,扩展了串行口、液晶屏和CAN总线。控制器的其中一个串行口连接GPRS无线Modem,可以随时将把信息发送到控制中心。控制器的软件采用μCLinux作为操作系统,各种接口扩展有相应的驱动程序。系统通过开启多任务定时扫描端口,接收串行口和CAN总线信息,实现集中显示参数、远程监控等功能。测试过程中,控制器运行稳定,没有出现死机、显示不准等故障情况,并顺利实现了远程的数据传输。

论文目录

• 第一章 绪论
• §1-1 嵌入式控制器网络化的背景和意义
• §1-2 本课题在国内外的研究概况、水平和发展趋势
• 第二章 嵌入式系统
• §2-1 嵌入式系统概述
• §2-2 嵌入式系统的基本组成
• 2-2-1 嵌入式处理器
• 2-2-2 嵌入式系统的软件
• §2-3 嵌入式实时系统
• §2-4 嵌入式智能控制器结构
• 第三章 嵌入式控制器中系统层的研究
• §3-1 μClinux简介
• §3-2 μClinux的内存管理
• 3-2-1 μClinux针对NOMMU的特殊处理
• 3-2-2 μClinux的多进程处理
• §3-3 建立交叉编译器
• §3-4 编译μClinux内核
• §3-5 μClinux内核的加载运行
• 第四章 嵌入式控制器中应用的研究与开发
• §4-1 MiniGUI的特点和体系结构
• 4-1-1 MiniGUI的特点
• 4-1-2 MiniGUI的体系结构
• §4-2 配置MiniGUI
• 第五章 嵌入式控制器中网络设备驱动程序的研究与开发
• §5-1 CAN总线通讯
• 5-1-1 CAN总线的电气特性
• 5-1-2 CAN总线控制器MCP2510
• 5-1-3 MCP2510的控制字
• 5-1-4 接口函数说明
• §5-2 串口通讯
• §5-3 GPRS通讯
• 5-3-1 GPRS网络数据的收发
• 5-3-2 GPRS通讯的软件实现
• §5-4 μCLinux设备驱动程序的添加
• 第六章 应用实验
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果