基于arm的以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)

基于arm的以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)

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1、┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊大連海事大學畢業(yè)論文二○一四年六月基于ARM的以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)專業(yè)班級:通信工程3班姓名:計平元指導(dǎo)教師:畢勝信息科學技術(shù)學院摘要CAN總線作為現(xiàn)場總線的一種,與一般的通信總線相比,具有突出的可靠性、實時性和靈活性。以太網(wǎng)作為構(gòu)筑互連網(wǎng)的一種最普及的局域網(wǎng)技術(shù),具有較好的穩(wěn)定性和傳輸數(shù)據(jù)的高效性等特點,還能夠支持互連網(wǎng)絡(luò)的遠程訪問。但是它不能直接和工業(yè)設(shè)備相連進行通信。將兩種不同適用范圍的網(wǎng)絡(luò)進行連接以利用各自的優(yōu)點實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的監(jiān)控和管理,就需要通過網(wǎng)關(guān)來實現(xiàn)。本文

2、在深入的研究了CAN2.0協(xié)議、TCP/IP協(xié)議的特點及實現(xiàn)原理后,提出了一種以太網(wǎng)和CAN總線互聯(lián)的網(wǎng)關(guān)模型。以SBC6845ARM開發(fā)板(搭載內(nèi)核為ARM9的AT91SAM9G45處理器)為硬件平臺,以嵌入式Linux為軟件平臺,利用GEDIT工具進行軟件設(shè)計,采用4個線程分別處理上行數(shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)的存儲和轉(zhuǎn)發(fā),對CAN總線協(xié)議和TCP/IP協(xié)議進行轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)了以太網(wǎng)與CAN總線的互聯(lián)。從而允許在控制室內(nèi)對現(xiàn)場中的設(shè)備進行訪問、監(jiān)控與管理。測試結(jié)果表明,本設(shè)計實現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計功能。關(guān)鍵詞:Linux;CAN總線;以太網(wǎng);網(wǎng)

3、關(guān)IVABSTRACTCANbusasafieldbus,hasoutstandingreliability,timelinessandflexibility,comparedwiththegeneralcommunicationbus.EthernetInternetconstructedasoneofthemostpopularLANtechnology,hasnotonlyhighefficiencyandgoodstabilitycharacteristicsofthetransmissiondata,butalso

4、theinterconnectionnetworkforremoteaccess.Butitcannotbedirectlyconnectedtoindustrialequipmenttocommunicate.Connecttingthescopeofapplicationoftwodifferentnetworkinordertoexploittheiradvantagestoachieveindustrialproductionmonitoringandmanagement,weneedtorealizethrough

5、thegateway.Inthispaper,in-depthstudyoftheCAN2.0agreementandimplementationoftheprinciplecharacteristicsofTCP/IPprotocol,ithasmadeanEthernetandCANbusinterconnectiongatewaymodel.WiththehardwareplatformofSBC6845ARMdevelopmentboard(equippedwiththeAT91SAM9G45ARM9processo

6、rkernel)andandthesoftwareplatformofembeddedLinux,usingGEDITtoolsforsoftwaredesign,usingfourthreadstoprocessstoreandforwarddatauplinkanddownlinkdata,convertingCANbusprotocolandTCP/IPprotocol,itachievestheinterconnectionofEthernetandCANbus.Thus,wecanvisitthefield?equ

7、ipment,monitorandmanageitinthecontrolroom.Thetestresultsshowthatthedesignofthesystemachievesdesignfunction.Keywords:Linux,CANBUS,Ethernet,GatewayIV目錄第1章緒論11.1課題研究的背景及意義11.2CAN總線和以太網(wǎng)技術(shù)的研究現(xiàn)狀11.2.1CAN總線的研究現(xiàn)狀11.2.2以太網(wǎng)的研究現(xiàn)狀21.3本文的主要工作2第2章CAN總線和以太網(wǎng)簡介32.1CAN總線簡介32.2以太網(wǎng)簡介8

8、第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計93.1硬件總體方案設(shè)計93.2硬件電路設(shè)計113.2.1核心處理器113.2.2CAN總線電路123.2.3以太網(wǎng)電路13第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計164.1嵌入式系統(tǒng)特點及開發(fā)流程164.2CAN總線模塊軟件設(shè)計174.3以太網(wǎng)模塊軟件設(shè)計174.3.1TCP客戶端建立連接1

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