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上传时间: 2018-12-24
详细说明：随着工业和办公自动化应用范围越来越广，现在控制系统的控制和监测信息也越来越多，整个控制网络变得越来越臃肿，这需要工业控制系统对地域、开发难度、负载容量等问题进行更多的权衡和考虑。因此，工业远程控制系统对现场控制器的综合性能特别是网络性能提出了更加严格的要求。这使得现场控制器不仅要实现本地现场控制，而且还要能实现网络信息传输功能，以此来实现对现场设备工作参数的远程监控。基于嵌入式网络控制器的网络控制系统可以满足现在工业控制系统中这一需求，是一种新型的便捷、可靠的远程控制解决方案。 本文设计了一种基于ARM Cortex-M3内核的嵌入式网络控制器。论文首先介绍了网络控制器的工作原理和整体结构，然后对网络控制器具体实现进行了深入的研究和详细的设计。该网络控制器硬件平台采用微控制器外接网络物理层PHY芯片的设计方案，实现了自适应101100Mbs的网络通信。网络控制器采用低价位、高性能的微控制器STM32F107作为主控芯片，并根据功能要求详细设计了外围电路，包括：存储电路、1/0控制电路、以太网接口电路、电源电路。软件部分采用嵌入式实时操作系统uC/OS-11作为软件运行的平台，增强了网络控制器的实时响应能力，并移植了网络通信协议找LWIP实现网络通信功能 。为了实现对网络控制器的IP地址、子网掩码、端口号等数据进行快速便捷的配置，本设计基于控制器STM32F107自带的USB OTG功能，编写了USB驱动程序。最后根据网络控制器的功能要求，完成了基于LC/OS-1I操作系统的多任务软件的设计，包括任务的划分、任务优先级的设置、用户中断任务设计以及网络通讯任务设计。 本文最后设计了简易网络监控软件，并对网络控制器的网络通信进行测试。测试结果表明，网络控制器网络通讯稳定、实时性好，基本实现了网络控制器的网络远程控制功能。
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