基于嵌入式系统的以太网与LonWorks总线的数据集成

摘要

本文以LonWorks现场总线和以太网作为研究对象，基于嵌入式平台，提出了一种实现控制网与信息网之间进行数据访问、存储的集成处理系统方案，使LonWorks控制网可以通过基于以太网的上层信息网络进行远程的访问和监控。 介绍了嵌入式系统和技术，LonWorks技术及以太网技术，针对实际应用中遇到的小规模Lonworks网络与以太网的数据通信与处理要求，同时满足以下条件：1 两种网络之间能够方便地进行数据访问，2 提供数据存储功能以存储需要保存的数据，3 系统有强大的处理功能，并可进行定制开发。 根据研究的目的和任务，对模块进行划分，提出了系统总体设计。按照功能模块，进行各部分的设计工作。基于S3C44B0X ARM7微处理器构建了嵌入式硬件平台，选择μCOSⅡ作为嵌入式操作系统，并对其移植进行了介绍。介绍了LonWorks控制网通信接口和以太网通信接口在系统中的实现。对于LonWorks接口模块采用了ShortStatck技术，利用可构建在FT3150智能收发器或神经元芯片上的ShortStack微服务器这一固件产品，实现主机与LonWorks之间的数据通信。在μCOSⅡ中实现了ShortStack驱动、ShortStack API，并基于此在操作系统中建立了应用子任务。对于以太网通信接口方面，则采用目前应用较为普遍的RTL8019AS，并实现了TCP/IP协议栈及Socket通信机制。接下来论文完成了数据存储部分的设计工作，采用了NAND FLASH存储器，对数据读写进行了实现。最后对系统的数据访问和监控方式提出了基于Web Server的实现以及典型的应用，并对研究工作进行了展望。