基于嵌入式技术的专用控制器的研究与开发

摘要

随着嵌入式技术的不断发展和成熟，其可靠性和稳定性得到人们的认可，而且，嵌入式产品的价格低廉、成本低，与计算机通讯方便，在一些小型工控项目中，更为人们所青睐，因此基于嵌入式技术的系统产品在工控行业也得到了普遍地应用。目前，随着嵌入式编程语言的越来越简便和工程技术人员素质的不断提高，嵌入式产品在工控行业大有代替部分小型PLC的趋势。 基于嵌入式技术地兴起和广泛应用，本文以工业控制的需求为基础，选取比较流行的嵌入式微控器为研究对像，开发基于嵌入式技术、模块化结构的专用控制器，主要代替PLC应用于污水厂外提升泵站、家电等控制点数较少的项目中。 论文共分六章：第一章为绪论，本章主要介绍了嵌入式系统的现状，开发专用控制器的芯片、意义、思路及其应用场合； 第二章为基于嵌入式技术的硬件开发，本章主要介绍了组成专用控制器的电源模块、CPU模块、数字量输入/输出模块和模拟量输入/输出模块的硬件组成；第三章为基于总线技术的通讯系统开发，本章主要介绍了STD总线及其在开发专用控制器中的应用，以及RS-232和RS-485总线； 第四章为软件系统的开发，本章介绍了基于硬件基础和通讯系统的软件系统开发的基本流程； 第五章为OPCServer的开发，本章主要介绍OPCServer开发的意义及其开发的基本过程； 第六章为总结与展望，本章主要对课题的进展的总结及其对专用控制器进一步研究与开发提出的建议。

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一章绪论

1.1嵌入式系统设计现状

1.2嵌入式开发系统

1.2.1嵌入式系统定义

1.2.2嵌入式体系结构

1.2.3嵌入式处理器分类

1.3基于嵌入式技术的专用控制器开发的意义

1.4专用控制器开发思路

1.5基于嵌入式技术的专用控制器应用场合及前景

1.6本章小结

第二章基于嵌入式技术的硬件开发

2.1引言

2.2嵌入式微控制器

2.2.1 AT89C51 RD2微处理器

2.3微处理器的电路接法

2.4外围接口电路

2.4.1 CPU单元的设计

2.4.2数字量输入模块外围电路

2.4.3数字量输出模块外围电路

2.4.4模拟量输入模块外围电路

2.4.5模拟量输出模块外围电路

2.5电源模块

2.6本章小结

第三章基于总线技术的通讯系统开发

3.1引言

3.2总线的概念

3.3总线的分类

3.3.1板级总线

3.3.2通讯总线

3.4总线接口

3.5板级总线

3.5.1STD总线

3.6通信总线

3.6.1 RS-232C串行总线

3.6.2 RS-422/RS-485总线标准

3.7总线在专用控制器开发中的应用

3.7.1 STD总线应用

3.8本章小结

第四章软件系统的开发

4.1引言

4.2嵌入式系统开发分析

4.3 KEIL C简介

4.4信号处理

4.4.1数字量输入

4.4.2数字量输出

4.4.3模拟量输入

4.4.4模拟量输出

4.5通讯程序

4.5.1多机通讯

4.6本章小结

第五章OPC技术的开发

5.1引言

5.2 OPCServer开发简介

5.2.1 OPC技术简介

5.2.2 OPC用途

5.2.3 OPCServer的组成

5.2.4 I OPCServer接口的实现

5.2.5与硬件设备的通讯

5.3本章小结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

附录一参考文献

附录二论文及参加项目