基于ARM的工业以太网控制器的设计与应用

为了满足工业控制系统对实时性和可靠性的较高的要求,必须提高工业以太网控制器的性能.以μC/OS-Ⅱ为嵌入式操作系统,采用ARM7处理器作为嵌入式TCP/IP协议实现的核心,提出了基于ARM的工业以太网控制器的设计方法.给出了工业以太网控制器的硬件结构,完成了RAT8019AS与LPC2210构成的以太网接口连接的硬件设计,提出了嵌入式TCP/IP协议栈的实现方案.完成了建立了基于EasyARM2200教学平台的工业以太网炉温控制系统,给出了炉温控制策略与软件设计,纠正了传统PID控制规律对炉温进行控制的缺陷.     

船载自动识别系统设计

为了实现船载自动识别系统中报文校验、解析和格式转化功能,采用无线调制解调芯片和微控制器的典型连接方式对其报文接收模块进行硬件设计.通过基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ来实现软件编程把μC/OS-Ⅱ移植到ARM控制器中,按μC/OS-Ⅱ操作系统的编程规范创建任务,合理利用资源,较好实现了船载自动识别系统中报文接收模块的功能.     

基于嵌入式多串口数据传输系统的设计与实现

串口数据传输被工业测控设备默认为最经济最有效的数据传输方式之一,但是其自身的局限性,限制了数据传输的速率.采用32位微处理器LPC2210、串口扩展芯片GM8125,以及移植实时操作系统μC/OS-Ⅱ,将嵌入式系统作为串行终端设备与以太网之间数据双向传输的桥梁,设计了一款综合性能较高的多串口数据传输系统.实验结果表明,多串口数据传输系统最终实现了多个串行终端设备数据的转换与传输,并通过上位机远程控制串行终端设备.该系统体积小、成本低、数据传输可靠且效率高.     

一种ARM+FPGA的可裁剪以太网串口服务器设计

针对目前以太网串口服务器串口数量固定而无法实时增减的问题,提出一种基于高级精简指令集处理器(ARM)和现场可编程门阵列(FPGA)的以太网串口服务器设计方案。该以太网串口服务器采用ARM+FPGA构架,以ARM+LAN8720芯片为以太网硬件平台,在μC/OS-Ⅱ操作系统上实现以太网通信。以FPGA+接口芯片作为串口硬件平台,基于FPGA构建串口单元模块实现串口通信。通过操作系统的多任务管理、可变静态存储控制器(FSMC)的映射寄存器地址操作及FPGA的多串口管理等功能的设计,实现多串口的增减操作。通过对串口增减操作过程中动态资源分配算法的研究,求出本系统能实现的最大串口数量。实验结果表明:该以太网串口服务器能够实现多串口通信,串口数量可增减,且波特率可独立设置,最大波特率可达115 200 bit/s,最大串口数为35。     

基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式网络数据采集模块的设计

针对现在已广泛使用的嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ不能支持以太网通信的缺陷,尝试将μC/OS-Ⅱ和μIP TCP/IP协议栈相结合,并通过μC/OS-Ⅱ实现对μIP TCP/IP协议栈各个任务的调度,解决了采用“线性”设计的μIP 0.9难以满足工业现场设备实时性要求的不足.实验表明,将μC/OS-Ⅱ和μIP结合后的软件模块移植到一个嵌入式的数据采集系统后,实现了系统的以太网通信,提高了系统的实时性和扩展性并且运行稳定.     

ARM嵌入式系统μC/OS-Ⅱ移植分析

μC/OS-Ⅱ是专门为嵌入式应用而设计的实时操作系统,移植难度主要体现在所采用的编译器的不同.该文着重介绍了μC/OS-Ⅱ在嵌入式ARM微处理器上的移植方法和过程.采用自由软件Linux下C语言编译器ann-elf-gcc作为开发工具来编译嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ,并利用开源软件SkyEye进行测试,证明其有效性.     

基于ARM的CAN总线与以太网通信网关设计

为了实现工业现场控制中2种不同网络之间的数据交换,本文给出了一种嵌入式CAN总线--以太网的网关设计思路和硬件电路设计方法.采用μC/OS-Ⅱ操作系统上的软件编程,完成CANopen协议与TCP/IP协议的相互转换,从而实现了以太网对各工业现场设备节点的信息交流.     

C8051F120单片机串口扩展与通讯设计

在发酵控制器设计中,应用C8051F120单片机的PCA模块,用软件摸拟法扩展出1个半双工串口;使用MAX485芯片在1个串口中扩展出多个485总线,成功解决了多机通讯串口不足的问题。用PCA模块扩展的串口,数据接收或发送均在PCA中断进行,只占用很少的CPU时间,除中断次数较多外,可与硬件串口一样使用;用1个串口扩展的多条485总线,可以把多个采用不同通讯协议的下位机联接在1个串口中完成顺序通讯,较单485总线方式增加了系统应用的灵活性。     

嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ在自动杂交仪上的应用

本文详细介绍了嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ基本原理及其在C8051F005上的移植实现,并分析了杂交仪的硬件和软件实现,从而设计出了基于智能控制技术和嵌入式操作系统的智能杂交实验仪。     

基于混合信号系统级芯片C8051F020的LED显示系统

文章介绍了以C8051F020为核心的LED显示系统的设计原理.在扫描驱动电路方面,采用了"单元"的设计思想,将整个屏幕分为8个部分进行同步的扫描.这种设计思想有利于硬件生产的规范化,方便了硬件的生产.采用嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ做为下位机操作系统,有利于系统资源的管理.