基于IEEE1451.2智能网络传感器NCAP的研发

摘要

在工业现场应用中，网络化已成为智能传感器发展的一大趋势，基于现场总线的智能传感器曾一度成为网络传感器的主流。然而，由于现场总线的种类繁多，很大程度上限制了此类传感器的应用。为了提高网络传感器的网络兼容性和互换性，国际电子电气工程师协会针对此问题提出IEEE1451通用接口标准。
　　本文基于IEEE1451标准，研究网络传感器关键技术，运用UML统一建模方法构建系统模型，设计合理的智能网络传感器网络接口的软件和硬件。
　　论文概述了网络传感器的发展历程，并分析了当前网络传感器在工业现场应用中碰到的瓶颈。根据现场的应用需求，对IEEE1451标准进行了深入剖析，选择子标准IEEE1451.2作为分析智能网络传感器的技术基础。然后基于UML面向对象统一建模理论，构建网络传感系统整体模型，并针对NCAP模块进一步分析，构建NCAP的UML模型。之后，根据构建的系统模型，设计了以ARM为核心的系统硬件平台，并搭建了完整系统软件开发平台。最后，对NCAP功能进行了详细分析，编写设备驱动程序，设计应用软件，开发客户端软件，从而实现了NCAP的网络通信及数据处理功能，提高了网络传感器的智能。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 基于IEEE1451标准网络传感器的研究现状

1．3 IEEE1451标准关键技术

1．4 本文的主要研究内容

1．5 本章小结

2 基于IEEE1451智能网络传感器的系统建模

2．1 面向列象中的UML图

2．2 UML建模工具PowerDesigner16．5介绍

2．3 运用UML建立系统整体模型

2．4 运用UML建立NCAP模型

2．5 本章小结

3 系统硬件平台设计

3．1 智能变送器STIM模块分析

3．2 网络适配器NCAP模块分析

3．3 网络适配器模块NCAP设计

3．4 本章小结

4 系统软件开发平台搭建

4．1 交叉编译器arm-linux-gcc

4．2 Bootloader移植

4．3 嵌入式Linux内核移植

4．4 本章小结

5 驱动程序及应用程序设计

5．1 驱动程序设计

5．2 应用程序设计

5．3 远程客户端设计

5．4 本章小节

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献