现场智能监控设备是构建操控网络的根底和要害,选用高端嵌入式技能完成以太网现场智能设备开发是其重要发展趋势。本文提出依据嵌入式工业以太网技能的监控系统,具体论述了嵌入式工业以太网监控设备的硬件和软件的规划进程,包含32位微处理器系统的完成、以太网接口单元模块的完成、uCLinux嵌入式操作系统剖析和移植,uCLinux下驱动程序的剖析和完成、 Socket套接字剖析、HTTP协议剖析、嵌入式Web服务器的完成等。本文规划了一种以以太网为主体的双环冗余高速工业监控网络系统,其系统结构示意图如图1所示。
嵌入式工业以太网监控系统硬件
嵌入式系统硬件包含微处理器、外围操控电路、只读存储器、可读写存储器和外围设备。本文将介绍和剖析自主研发的嵌入式以太网监控系统设备,该设备以53C4510B嵌入式微处理器为中心,选用MAX1422作为12位高速AD转化器,衔接RTL82OIBL以太网物理层接口电路,外加 SST39VF160和HY57V641620作FlashROM和SDRAM单元,构成根本硬件渠道。
图1 双环冗余高速以太网结构示意图
RS-232串行通讯接口
RS-232串行接口电路用于嵌入式微处理器串行模块与外部串行资源的对等衔接,完成LUTTL电平与RS-232电平之间的转化,本文规划运用一路RS-232串口电路。图2为RS-232串行接口电路图,UART0的数据发送信号UATXD0接MAX3232E的T11,转化成RS- 232-C电平后,由T10接到9芯插头的RXD引脚。9芯插头的TXD信号衔接到MAX3232E的R11,转化成LVTTL电平后,由R10衔接到 UARTO的数据接纳引脚UARXD0。
图2 RS-232串行接口电路图
存储单元规划
存储单元电路由大容量的F1ashROM和SDRAM组成。依据嵌入式系统的作业方式,系统启动时首要运用Boot Loader代码将 FlashROM中的操作系统内核和使用程序复制进SDRAM,并进行存储器的重定位,然后跳转到SDRAM对应的地址履行程序。S3C4510B支撑8 位/16位/32位的存储器组,对应的能够构建8位/16位/32位的F1ashROM存储器系统。存储器数据总线越宽,系统的功能就越高。但考虑本钱和功耗等要素后,规划选用一片SST39VF160构成16位的F1ashROM存储器系统,内存700kB左右巨细的uClinux内核和其他使用程序。参照S3C4510B的作业特性,规划选用2片HY57 V 641620并联构建32位的SDRAM存储器电路,充分发挥32位CPU的数据处理才能,满意嵌入式操作系统及各种杂乱使用的要求。
在依据树立无缝的企业信息集成的发展趋势、32位嵌入式处理器系统与工业以太网技能彼此结合的先进操控理念下,本文提出的高功能嵌入式工业以太网监控系统的规划方案、要点剖析并完成了新式嵌入式工业以太网监控设备的硬件架构和嵌入式软件系统。