基于ARM920T嵌入式网络控制器的设计与实现

摘要

随着计算机技术的发展，尤其是嵌入式技术的突飞猛进，网络控制器领域的智能化也取得了很大进步。本文即从未来工业控制网络发展的需要出发，设计并实现了以S3C2410微处理器为核心的嵌入式网络控制器。
　　 该控制器采用嵌入式技术，使用高性能的工业级ARM架构微处理器S3C2410X，嵌入式WinCE，具备以太网和现场总线网络接口模块，外接I/0扩展模块、LCD显示和触摸屏，可通过友好的人机交互界面，简单方便地实现对现场设备的控制。
　　 本文研究了嵌入式控制器的软件开发技术，针对工业控制需求特点，完整实现了适合应用的以嵌入式WinCE为核心的系统软件平台，包括了BootLoader程序加载、内核的移植、驱动程序的开发等。同时，论文介绍了与课题相关的一些基础知识，包括：嵌入式系统和嵌入式软件、以太网、TCP/IP协议族和CANopen协议。
　　 在完成嵌入式网络控制器硬件与软件设计的基础上，将控制器应用到了网络化的嵌入式数控系统的中央数控单元中，实现数控系统等数控设备小型化、网络化和集成化的需要。并以此为基础，结合计算机控制实验室建设，构建了三层(信息层、控制层和设备层)工业网络实验平台，实现了实验室设备真正的网络互连，为网络控制研究提供了一个高性能的平台。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的研究背景

1.2课题的研究意义和研究内容

1.2.1课题的研究意义

1.2.2课题的研究内容

第二章嵌入式网络控制器硬件设计与实现

2.1嵌入式网络控制器的硬件设计

2.2嵌入式网络控制器的通信系统

2.3嵌入式网络控制器的存储系统

2.4嵌入式网络控制器的输入输出系统

2.5嵌入式网络控制器的人机接口系统

2.6嵌入式网络控制器的电源及掉电保护系统

2.7 JTAG接口

2.8 小结

第三章嵌入式网络控制器的软件设计与实现

3.1软件的总体设计

3.2嵌入式操作系统和WinCE操作系统在控制器上的移植

3.3 BSP的设计与开发

3.3.1编写Bootloader

3.3.2 OAL层的构建

3.3.3驱动程序的构建

3.3.4平台配置文件的设置

3.4驱动程序的设计与实现

3.4.1串口扩展驱动程序的设计与实现

3.4.2以太网控制驱动程序的设计与实现

3.5 TCP／IP协议栈

3.5.1 TCP／IP协议

3.5.2嵌入式TCP／IP协议栈常用的技术

3.5.3 Windows CE Sockets编程

3.6 CANOpen协议栈的编程及其实现

第四章嵌入式网络控制器的应用

4.1嵌入式网络控制器在数控机床系统中的应用

4.2嵌入式数控机床系统总体结构

4.3嵌入式数控机床系统的软件体系结构

4.4小结

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

致谢

参考文献