嵌入式以太网数据采集监控系统的研究与实现

摘要

测量技术与仪器在计算机、微电子、传感器、通信和网络等技术不断进步的有力支撑和多领域科研需求的激励下,获得了前所未有的发展空间和机遇,与高新技术深度融合产生了很多优秀的网络化仪器,网络化成为测量技术与仪器发展的新趋势。本文讨论并构建基于嵌入式以太网的数据采集监控系统,采高端嵌入式技术实现以太网传输是其重要发展趋势。应用嵌入式以太网系统将实现性能优越的数据采集、控制功能,远程管理人员可使用操作Web浏览器的习惯方式,获取丰富、直观的数据,完成现场设备监控。
　　目前的数据采集器或者采集终端,一般采用标准的工业控制总线,实现上位机、下位机的通信。从数字化、网络化工程的角度来看,这些基于工业标准的协议缺乏更广泛的适用性。本文研究的重点是在成熟的数据采集系统基础上,强调网络化功能的实现,特别是基于TCP/IP网络协议的应用。
　　本文首先论述基于嵌入式以太网技术的研究背景、研究现状及研究意义,在此基础之上,给出基于嵌入式以太网数据采集监控系统开发方案的选择,介绍各部分的性能特点。随后,详细阐述了嵌入式以太网监控系统的硬件和软件的设计过程,包括嵌入式开发板的选型、AD采样模块的实现、基于TCP/IP的linux环境下Socket网络通信以及动态信号的Web显示。最后对系统进行静动态性能测试以及相关的分析。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 课题来源及目的

1.2 课题研究背景

1.3 课题研究目标及意义

2 方案的关键技术

2.1 嵌入式系统

2.2 嵌入式以太网技术

2.3 网络通信的相关技术

2.4 socket套接字

3 基于嵌入式以太网数据采集监控系统的总体设计

3.1 系统结构和功能

3.2 系统设计的主要任务

4 基于嵌入式操作系统的网络监控系统平台的构建

4.1 嵌入式网络监控模块硬件设计

4.2 嵌入式开发环境的建立

4.3 嵌入式网络数据采集监控模块软件设计

5 系统测试

5.1 系统的静态测试

5.2 系统的动态测试

5.3 系统的频率响应分析

6 工作总结与展望

6.1 系统的特色和创新之处

6.2 作者完成的主要工作

6.3 工作不足与展望

致谢

参考文献