摘要:本文研究并设计了一种基于嵌入式的工业监控网络控制器。先完成了硬件器件的选型及整体框架的硬件搭建,并完成了驱动设计,随后进行了控制器的以太网访问的软件设计。重点研究了网络层的功能实现,并通过相应的检测模块。本设计具有低成本,高性能和通用性的特点。
关键字:以太网;嵌入式;工业监控
中图分类号:TP302
Abstract: In this paper, a embedded industrial control network controller was researched and designed. Firstly, hardware device selection and the overall framework of the hardware structures were completed, and drive was designed, then the controller software for visiting the Ethernet was designed. The functions of IP Network layer was researched detailedly, and its corresponding detection module was passed by. This design has the features of low-cost, high-performance and versatile.
Keyword: Ethernet; Embedded; Industrial control
1.前言
随着信息技术的发展,楼宇、工厂乃至家庭都开始大量安装以太网以共享信息。这些通用以太网灵活方便,费用低廉,与Internet自然结合。如果能在对实时性和环境没有特殊要求的场合,直接用这些网络连接现场设备以实现控制方面的信息共享,则可以轻松实现远程监控并大大降低成本。
2.嵌入式接口控制模块的硬件实现
2.1 ATmega128及RTL8019AS网卡芯片简介
ATmega128是ATMEL公司推出的一款基于AVR RISC结构的低功耗CMOS8位单片机。通过在一个时钟周期内执行一条指令,ATmega128可以取得1MIPS/MHz的性能,从而使得设计人员可以在功耗和执行速度之间取得平衡。
RTL8019AS网卡芯片的主要性能[1]:1) 适应于EthernetII、IEEE802.3、lOBaseS,lOBase2,lOBaseT;2) 支持8位、16位数据总线;3) 全双工,收发可同时达到lOMbps的速率,具有睡眠模式,以降低功耗;4) 内置16KB的SRAM,用于收发缓冲,降低对主处理器的速度要求;5) 可连接同轴电缆和双绞线,并可自动检测所连接的介质;6) 100脚的TQFP封装,缩小PCB尺寸。
2.2 总体框架介绍
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