一、基于工业以太网的嵌入式控制器的研究——基于rabbit2000的uC/OS-Ⅱ实时操作系统嵌入应用的相关技术（论文文献综述）
杜长江[1]（2020）在《基于STM32的机舱分布式处理系统设计》文中研究说明经济迅猛发展的二十一世纪,海洋经济的发展是世界经济的重要组成部分。国家层面也相继推出了《中国制造2025》、《交通强国建设纲要》等重大战略举措以加快海洋强国建设。而船舶工业是集水路交通、海洋经济开发以及国防建设等于一体的现代化综合性制造产业。船舶机舱监控系统是船舶设备智能化升级重点改造对象之一,肩负着机舱机电设备工作状态感知的使命,主要负责获取机电设备状态数据、状态监测与控制。而基于STM32的机舱分布式处理系统是全船综合分布式监控处理系统的一部分,也是极为关键的底层,其对于船舶安全保障具有重要意义。在本文设计中首先重点参照了钢质海船入级规范自动化篇章、国家船舶行业标准以及船舶工业标准体系等技术规范准则,同时还对康斯伯格K-Chief700、海兰信VMS 200等当前主流机舱监控系列产品设计思路进行系统分析,总结了机舱分布式处理系统的技术趋势及需求分析。总体遵循IEEE802.3标准、UDP协议以及TCP协议,提出了基于STM32的机舱分布式处理系统设计方案,借助以太网进行指令发布与数据传输,通过嵌入式实时操作系统实现应用的多任务管理,并采用文件系统实现过程数据的格式化存储与记录。在系统总体设计方案基础上,对基于STM32的机舱分布式处理系统进行软硬件设计。方案设计主要分为系统硬件设计与软件设计两大部分,采用EDA工具软件Altium Designer18.07进行硬件电路设计,硬件设计主要包括24V-5V电压转换模块、5V-3.3V电压转换模块、时钟电路模块、系统复位模块、以太网通信模块、数字量和模拟量采集与输出控制模块、SD卡存储电路模块等;在Keil μVersion 5.29集成开发环境中进行下位机软件设计,主要完成了 ARM Cortex-M7内核启动分析、软件开发环境搭建、软件任务流程设计、各硬件驱动模块设计、嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅲ移植、FATFS文件系统移植、数字量和模拟量采集与输出任务设计、通信协议设计等工作。最后基于系统的软硬件设计进行联合测试,结合Windows10平台PC端、基于STM32的机舱分布式处理系统以及交换机等组建测试平台进行联机测试。测试结果表明系统设计方案能够准确采集信号、通信稳定、可靠性高、实时性好、数据存储与记录完整且与测试上位机良好交互,系统整体运行良好,符合方案预期并满足船舶行业相关体系准则。
郭旭敏[2]（2020）在《EtherCAT工业以太网在变电站监控系统中的应用与开发》文中提出变电站监控系统已经迅速普及,其设备操作便捷,信息传输迅速,是保障电力系统安全运行的基础。目前的变电站系统普遍实现了综合自动化,这种自动化系统需要很强的站内通信能力,因此通信网络的实时性、可靠性、准确性成为了评价变电站监控系统性能优劣的关键指标。随着变电自动化系统的配置方式从集中方式、集中于分散相结合方式转变为完全分散方式,现场总线技术被引入到变电站系统的网络通信中。但随着变电站系统中电气设备多元化、传输数据量的迅猛增长,传统现场总线已不能满足变电站系统的发展需求,寻求一款更高效的现场总线技术就显得刻不容缓。EtherCAT现场总线是德国倍福公司提出的一种新型超高速开放实时以太网协议,其优势在于性能高,成本低,拓扑结构灵活,由于引入了分布时钟机制,满足控制系统的高同步性要求。基于EtherCAT工业以太网良好的实时性和可靠性以及较低的维护成本等优势,将其应用到数字化变电站系统中便是本课题的研究目的。本文以EtherCAT主从站之间的通信为重点,研究了 EtherCAT通信原理和主站协议栈,并且介绍了多种主站和从站的设计实现方案。最终选择LAN9252和STM32F407分别作为从站控制器和从站的微处理器,以实现变电站通信系统中的数字量和模拟量数据的通信,同时介绍了从站XML文件和STM32程序的配置编写详细步骤。EtherCAT主站选择移植性好、开发较成熟、开源免费的IgH EtherCAT Master软主站进行开发设计。为了更好地展现EtherCAT实时性能还对Linux系统进行Xenomai实时扩展,基于这套开源框架完成主站模块的开发。通过对EtherCAT主从站通信的测试以及借助Wireshark对数据帧抓包得出通信循环周期,证明主从站模块设计成功,且报文传输时间和抖动都在μs级,实现了本课题的研究目的,具有很好的实际应用价值。随后,在EtherCAT主从站成功通信的基础上设计了变电站监控系统的上位机软件。该上位机软件可以对接入网络的从站设备进行电力参数的监测,发送遥控命令进行远程控制,查询与记录历史数据,同时在从站设备出现故障时及时报警并生成SOE事件记录。最后,介绍了在课题研究基础上,提出了未来进一步研究、完善、改进的方向。
胡江为[3]（2020）在《基于Modbus协议的库房监控系统的设计与实现》文中研究表明库房作为保管物品的重要场所,如果库房的环境不符合物品的保存条件,尤其诸如保存古籍档案或中药类库房,库房内的重要物资的存放得不到保障,对人类的生产生活会造成较大影响。因此,建立监控系统来保证库房的良好环境显得尤为重要。随着传感器和嵌入式相关技术的突破以及通信技术的创新,相关技术已经应用于库房监控管理。但其仍然面临着较多问题,其中功能单一、效率低下及时效性差等问题较为突出。在此背景下,本文研究了嵌入式系统中主流的Modbus协议,借助于μC/OS-Ⅱ实时操作系统以及FreeModbus协议栈,提出了一种基于Modbus协议的库房监控系统。首先,本文调研了国内外对库房环境的设计与管理要求,以及库房监控系统的发展现状,结合国内本领域的发展,制定了项目方案。其次,对Modbus通信协议进行深入的研究,根据Modbus协议的三种模式:RTU、ASCII以及TCP的特性及差别,确定了 RTU模式作为现场监控设备与数据处理子系统的数据传输协议,TCP模式作为PC上位机与数据处理子系统进行以太网通信的传输协议,完成了本系统的通信方案的总体方案制定。接着,根据系统的整体需求,确定了各子系统的分工,包括数据采集、数据处理以及远程控制三大子系统。其核心分别为监测器、控制器以及PC上位机。监测器和控制器作为现场设备,经过比较选取了以Cortex-M3处理器为核心,并依据其外设接口及引脚排布,选取了传感器类型以及人机交互的方式,综合考虑设计了监测器、控制器以及相关外设等模块。并移植μC/OS-Ⅱ内核和FreeModbus协议栈,完成了三大子系统的软硬件设计。其中,监测器能够实现监测库房内相关位置温度等各类环境参数并及时将数据上传,将以上数据通过RS-485总线传输给控制器。控制器则实现对环境的自适应调节,包括开启如除湿机等相关调节设备,并通过网线连接至远程PC,PC通过以太网可以实现对多个库房的高效管理和数据存储。最后,搭建库房监控系统,模拟各类异常环境进行测试。经过长时间运行,系统表现良好,能够实现预期功能,具有良好的稳定性与推广价值。
朱阿曼[4]（2019）在《基于Modbus/TCP通信的库房环境监控系统的设计》文中研究指明随着社会和经济的发展,社会生产力不断壮大,产品生产和销售的规模与日俱增,需要越来越多的库房去存储物品。如何保证库房的安全问题也越来越受到人们地重视。现有的库房环境监管系统服务单一,一般采用自动监测和人工管理结合的方式,例如出现烟雾时,发出警报,然后交由工作人员去处理险情。这种方式浪费人力资源且容易出现纰漏。所以现代社会迫切地需要一个更加科学和智能的库房环境监管系统。针对上述问题,本文设计了一套能够实时监测库房环境状态并能控制仪器设备对突发事件做出自动处理的智能库房环境监管系统,并且使用工业以太网技术,使管理人员可以通过PC端上位机实时查看库房状态,远程手动控制仪器设备。该系统由环境监测器、控制器和远程管理端三部分组成。环境状态监测器负责监测各个库房的环境参数,例如温度、湿度、臭氧浓度和粉尘浓度等环境参数,以及是否有火灾和水浸等情况的发生。监测器采用STM32芯片作为处理器,挂载多种传感器,通过使用RS-485总线与FreeModbus协议栈结合的方式,实现串行通信功能,将数据发送给控制器。控制器收到数据后会将数据实时显示在液晶显示屏上,并会把收到的环境参数与预先设定的阈值进行对比,如果检测到环境参数超出设定范围就会发出警报,并自动控制相应的设备对异常环境进行调控。控制器采用STM32芯片作为处理器,装有W5500以太网控制模块,与FreeModbus协议栈结合,实现Modbus/TCP通信功能,与远程管理端进行通信。远程管理端是一台装有智能库房环境监管软件的计算机,该软件是基于QT平台开发并连接了SQL Server数据库的窗口应用程序。管理人员可以通过该软件实现对各个库房实时环境数据地查看,手动控制仪器设备和查询历史参数记录等功能。本文完成了系统的搭建并对系统整体进行测试,经过长时间实地测试,该智能库房系统达到预期要求。
徐振东[5]（2017）在《液压步行机器人嵌入式控制系统设计》文中认为本文基于已研制出的液压驱动双足步行机器人样机,设计了嵌入式控制系统以实现样机的步行功能。首先根据机器人样机特性,结合当前发展趋势,提出了五点控制系统设计要求,根据需求确定了系统通信方案和嵌入式实时操作系统,采用分布式结构,将控制系统分为规划模块、传感模块和驱动模块三个部分。其次根据控制系统三个模块的功能需求,完成了相关硬件电路设计,软件方面设计了实现规划模块功能的各项任务,可通过uC/OS-Ⅲ操作系统进行调度,利用实时以太网EtherCAT实现了不同模块的数据传输,使用姿态传感器内部的DMP完成了机器人姿态数据采集,移植文件系统FATFS,采用双缓冲区模式存储系统运行过程中的关键数据。接着对机器人关节驱动控制方法进行了研究,考虑到传统PID控制方法的不足,使用自整定模糊PID控制驱动机器人关节,对机器人关节建模,详细分析了比例、积分、微分环节对系统的影响,再制定模糊规则,通过仿真说明模糊PID控制比传统PID控制在机器人关节控制上更具优势。最后搭建实验平台,对嵌入式控制系统的相关性能进行了实验与分析。数据收发实验说明数据传输稳定、准确,数据采集实验验证了关键数据写入无丢失,机器人运动控制实验中,单关节控制实验证明模糊PID控制更适用于液压步行机器人,控制周期实验证明4ms以内的控制周期可以满足机器人控制需求,多关节联动实验表明机器人步态周期越长,控制效果越好,步态周期过短时机器人关节驱动能力不足,步行实验证明嵌入式控制系统可以满足机器人慢速平稳步行的需求。
刘泽[6]（2016）在《伺服控制系统以太网接口的应用研究》文中提出本文根据实验室计划研制下一代伺服控制系统的情况,通过分析实验室现存的伺服控制系统通信接口存在的弊端,并结合以太网技术在工业控制领域的发展现状,提出改进实验室伺服控制系统通信接口的研究课题。其中,论文的主要工作有:（1）指出了实验室传统使用的现在RS422通信的弊端,分析了以太网技术在工业控制上进行应用的可行性和优势;（2）对比了几种常用的工业以太网技术,分析了各自的优缺点,选择了一种合适的工业以太网技术Ether Net/IP作为研究的重点。详细介绍了Ether Net/IP技术的通信原理,着重介绍了Ether Net/IP解决CSMA/CD机制的传输不确定性问题;（3）参与设计了下一代的伺服控制卡,选择TI的双核芯片F28M36作为主控芯片,并使用平台作为Ether Net/IP的从站硬件平台,详细介绍了作者设计的控制卡通信接口部分;（4）基于ODVA的Ether Net/IP的从站设计规范,选择了设计总体方法。采用RTOS+嵌入式TCP/IP协议栈+CIP示例源码+网络芯片驱动的方式进行逐层移植。然后分别移植了嵌入式操作系统u C/OS-II,嵌入式TCP/IP协议lwip,CIP示例代码ENet IPEC以及网络芯片驱动。（5）通过对于设计的从站进行的测试,分别测试了TCP和UDP通道,以及Ether Net/IP协议的测试,证明了从站移植的有效性,通过测试对比RS422不同波特率通信的实时性,证明了网口通信在实时性上的优越性,此外测试了一款嵌入式Ether Net/IP转串口的模块EIP341L。论文基于实验室采用自制驱动器因而最终需要购买商业工业以太网代码实现主从站的现实,以改进伺服控制卡通信接口为出发点,以实现工业以太网从站的硬件平台和软件移植为目的,最终设计了第一代的伺服控制卡以及Ether Net/IP从站,整个设计在软件和硬件上,都保证了设计各模块的可替代性和通用性。论文最后指出了设计的不足,并提出了改进的意见。
蔡晨曦[7]（2015）在《以太网多仪器数据采集与控制系统设计》文中研究表明本文是针对现代工业生产现场的各类仪器、仪表进行集中数据采集和监控的需要设计开发的,研究方向是实现基于工业以太网的分布式多仪器数据采集与控制系统。系统分为上位机和下位机两个部分。上位机是高性能PC机或者服务器,下位机由嵌入式终端STM32单片机和测试仪器组成。STM32单片机作为信号获取终端通过RS485总线采集各类测试仪器仪表的测试数据,并通过移植Lw IP嵌入式网络协议栈和上位机软件进行网络通信。根据工业现场具有终端数量多,数据通信频繁,实时性要求高等特点,上位机软件以IOCP（完成端口）模型为核心结合了Windows多线程、数据库编程等技术实现高性能通信服务。整个系统对所有下位机上传的实时数据进行集中显示、分析和设置,具有稳定性高、成本低、速度快等特点以及很高的实用价值。本系统的创新之处在于不仅适用于检测二极管的TRR测试机,通过将各种不同类型的仪器信息统一抽象成格式一致的测试资源表,实现对不同种类仪器的统一控制。首先由嵌入式系统构成的信号获取终端接收其连接仪器的测试资源表并通过工业以太网发送到上位机软件。上位机控制端软件通过信息资源表镜像的建立起1个虚拟的仪器模型,并利用该模型进一步请求嵌入式终端发送仪表测试数据进行数据交互与控制。系统通过模拟测试仪器测试运行良好,数据收发准确符合课题要求,验证该设计方案的可行性和实用性。
祝庆峰[8]（2014）在《基于STM32的嵌入式网络控制器设计》文中认为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10100Mbs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、I/O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μC/OS-II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栈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USBOTG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μC/OS-II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。
杨文凡[9]（2014）在《基于EtherCAT的嵌入式网关适配器的研究和设计》文中认为随着以现代通信技术为代表的信息产业的迅猛发展,现场总线技术在工业控制领域中已经成为数据通信的主导。近年来,随着以太网技术进入工业控制领域,工业以太网技术应运而生。工业以太网克服了传统现场总线的诸多缺点,深刻的影响了工业控制领域。德国BECKHOFF公司提出的EtherCAT工业以太网技术具有拓扑结构灵活、系统配置简单、开发成本低和高效高速等特点,正被越来越多的网络工业设备开发商所关注。本论文提出了一种基于EtherCAT协议的嵌入式网关适配器的设计方案。作者针对适配器实时性差和组态复杂这两个问题,提出了增加从单片机提前进行预处理的方式,处理适配器模块与I/O模块的通信,有效地提高了适配器的实时处理能力。本文首先简要介绍了当前工业以太网技术特别是EtherCAT在国内外的发展现状,然后详细分析了EtherCAT协议的系统构成、数据帧结构和通信模式等重要内容。然后基于STM32嵌入式单片机,给出了嵌入式硬件的总体设计,分模块介绍了电路各个部分,包括主从单片机电路、时钟复位电路、ET1100电路等主要部分。在此基础上,基于EtherCAT协议和uC/OS-Ⅲ操作系统,针对软件功能需求,完成了驱动程序和业务程序的开发。最后,根据设计指标,进行系统测试,取得了令人满意的结构,达到了设计要求。同时,给出了通过测试过程以及平时研究过程中发现的不足和改进方法。
袁先圣[10]（2014）在《制造装备的嵌入式智能监控与维护单元的研制》文中研究表明随着我国大力发展制造装备产业,制造装备向着大型化、复杂化等方向发展,因设备失效造成的停产损失和维护费用也日益上涨。视情维护可以显着降低设备的维护成本,提高企业的服务水平,因而越来越受到企业的重视。为了满足制造装备视情维护功能需求,提出了制造装备远程监控与维护系统,并重点研究设计了具有一定通用性的智能监控单元原型。首先,基于GPRS网络和嵌入式技术构建了制造装备远程监控与维护系统原型,完成EMU和远程维护系统总体方案设计。针对大量状态数据传输和存储问题,提出了B-PLOT混合数据压缩算法,有效降低了数据之间冗余度,节省了数据传输费用；同时对基于GPRS网络和Internet网络的数据传输系统进行了研究。其次,基于STM32微控制器,对智能监控单元硬软件系统进行了详细设计。采用模块化设计方法完成最小系统、数据采集、数据通信、人机交互、数据存储等模块硬件设计；软件则基于uC/OS-Ⅱ实时操作系统完成各任务底层驱动、协议栈移植以及用户程序编写,具体包括移植emWinGUI完成人机交互界面设计,FreeModbus实现智能监控单元和PLC的数据通信等。最后,对EIMU主要功能进行了测试,结合HPP5000P粉末成型机PLC底层控制系统以及远程维护中心软件进行了系统联调,并对远程维护中心软件工况监测、远程控制、远程服务等功能进行了说明和验证。研究设计的EIMU和远程维护软件在粉末成型机上得到了初步应用,实现了对粉末成型机监控和维护的预期目标,对实际工程应用具有一定的参考价值。
二、基于工业以太网的嵌入式控制器的研究——基于rabbit2000的uC/OS-Ⅱ实时操作系统嵌入应用的相关技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于工业以太网的嵌入式控制器的研究——基于rabbit2000的uC/OS-Ⅱ实时操作系统嵌入应用的相关技术（论文提纲范文）
（1）基于STM32的机舱分布式处理系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 机舱DPS系统研究现状与趋势 |
| 1.2.1 研究现状 |
| 1.2.2 发展趋势 |
| 1.3 论文主要工作与结构安排 |
| 2 嵌入式技术理论与系统总体设计 |
| 2.1 嵌入式系统技术基础 |
| 2.1.1 嵌入式系统技术概述 |
| 2.1.2 μC/OS-Ⅲ操作系统分析 |
| 2.1.3 FATFS文件系统研究 |
| 2.2 关键网络通信技术分析 |
| 2.2.1 以太网技术分析 |
| 2.2.2 UDP通信协议 |
| 2.2.3 Socket通信技术 |
| 2.2.4 HTTP通信协议 |
| 2.3 系统总体设计方案 |
| 3 分布式处理系统硬件设计 |
| 3.1 硬件原理图电路设计 |
| 3.1.1 主处理器选型 |
| 3.1.2 电源模块电路 |
| 3.1.3 复位与时钟电路 |
| 3.1.4 数字量处理电路 |
| 3.1.5 模拟量处理电路 |
| 3.1.6 以太网接口电路 |
| 3.1.7 存储模块电路 |
| 3.2 PCB印刷电路板设计 |
| 4 分布式处理系统软件设计 |
| 4.1 系统软件开发环境搭建 |
| 4.1.1 STM32系列开发方式选择 |
| 4.1.2 基于KeiluVersion的开发环境搭建 |
| 4.1.3 STM32F767IGx引导分析 |
| 4.2 系统模块驱动软件设计 |
| 4.2.1 实时操作系统μC/OS-Ⅲ移植 |
| 4.2.2 文件系统FATFS移植设计 |
| 4.2.3 以太网卡W5500驱动设计 |
| 4.3 系统应用软件设计 |
| 4.3.1 系统软件工作流程设计 |
| 4.3.2 系统内部任务介绍 |
| 4.3.3 电源任务设计 |
| 4.3.4 时间任务设计 |
| 4.3.5 数字量采集/输出任务设计 |
| 4.3.6 模拟量采集/输出任务设计 |
| 5 系统测试与分析 |
| 5.1 系统硬件测试与分析 |
| 5.2 以太网模块测试与分析 |
| 5.3 数字量采集与输出测试分析 |
| 5.4 模拟量采集与输出测试分析 |
| 5.5 SD+FATFS读写测试分析 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
（2）EtherCAT工业以太网在变电站监控系统中的应用与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 变电站监控系统的国内外现状 |
| 1.2.2 EtherCAT的国内外现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 变电站监控系统 |
| 2.1 变电站监控系统的结构 |
| 2.2 变电站监控系统的基本要求 |
| 2.3 变电站监控系统上位机软件的功能 |
| 第3章 EtherCAT协议工作原理 |
| 3.1 EtherCAT现场总线 |
| 3.1.1 EtherCAT的基本架构和模型 |
| 3.1.2 EtherCAT通信协议 |
| 3.1.3 寻址方式 |
| 3.2 EtherCAT的通信基础 |
| 3.2.1 分布时钟 |
| 3.2.2 状态机 |
| 3.2.3 数据交换模式 |
| 3.3 EtherCAT应用层通信协议 |
| 3.3.1 CoE |
| 3.3.2 SoE |
| 3.3.3 EoE |
| 3.3.4 FoE |
| 3.4 EtherCAT性能分析 |
| 第4章 基于EtherCAT现场总线变电站系统的从站开发与设计 |
| 4.1 EtherCAT从站介绍 |
| 4.1.1 EtherCAT从站结构 |
| 4.1.2 从站控制器实现方案 |
| 4.2 从站硬件设计 |
| 4.2.1 从站控制器的选择与硬件设计 |
| 4.2.2 从站微处理器的选择与硬件设计 |
| 4.3 从站软件设计 |
| 4.3.1 从站软件总体结构设计 |
| 4.3.2 从站应用层协议选择 |
| 4.3.3 从站初始化 |
| 4.3.4 从站主循环 |
| 4.3.5 从站配置 |
| 第5章 基于EtherCAT现场总线变电站系统的主站开发与设计 |
| 5.1 EtherCAT主站介绍 |
| 5.1.1 EtherCAT主站功能 |
| 5.1.2 EtherCAT主站的优越性 |
| 5.1.3 EtherCAT主站的实现方案 |
| 5.2 IgH EtherCAT Master |
| 5.2.1 IgH EtherCAT Master结构 |
| 5.2.2 主站状态 |
| 5.2.3 命令行工具 |
| 5.3 实时操作系统的构建 |
| 5.3.1 实时操作系统 |
| 5.3.2 Xenomai实时扩展 |
| 5.3.3 Linux+Xenomai的构建方法 |
| 5.3.4 实时性测试 |
| 5.4 IgH EtherCAT Master设计 |
| 5.4.1 IgH EtherCAT Master安装 |
| 5.4.2 IgH EtherCAT Master应用程序设计 |
| 5.4.3 IgH EtherCAT Master测试 |
| 5.5 变电站系统的通信测试 |
| 5.5.1 变电站系统测试思路 |
| 5.5.2 DI测试 |
| 5.5.3 DO测试 |
| 5.5.4 AIAO测试 |
| 5.5.5 主从站通信性能测试 |
| 第6章 基于EtherCAT变电站监控系统软件的开发 |
| 6.1 变电站监控系统软件的功能介绍 |
| 6.2 变电站监控系统软件的顶层界面分割 |
| 6.2.1 顶层界面分割的设计 |
| 6.2.2 顶层界面分割的实现 |
| 6.3 变电站监控系统软件的界面切换 |
| 6.3.1 多界面切换的引入 |
| 6.3.2 多界面切换的实现 |
| 6.4 基于EtherCAT的变电站监控系统的数据监控 |
| 6.4.1 多台从站设备的数据监控 |
| 6.4.2 数据监控的实现 |
| 6.5 基于EtherCAT的变电站监控系统的其它技术 |
| 6.5.1 历史数据的存储与提取 |
| 6.5.2 消息机制 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（3）基于Modbus协议的库房监控系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 现场总线技术的发展现状 |
| 1.2.2 Modbus协议的发展与趋势 |
| 1.2.3 库房监测系统的发展概述 |
| 1.3 本文研究目的和内容 |
| 1.4 本文的组织结构 |
| 2 Modbus通信协议规范 |
| 2.1 网络体系结构 |
| 2.2 Modbus串行链路分析 |
| 2.2.1 Modbus通信单元 |
| 2.2.2 Modbus通信原理 |
| 2.2.3 Modbus串行链路协议 |
| 2.3 Modbus/TCP链路分析 |
| 2.3.1 Modbus/TCP客户机/服务器模型 |
| 2.3.2 Modbus/TCP网络结构 |
| 2.3.3 Modbus/TCP通信原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 系统总体方案概述 |
| 3.1 系统功能需求分析 |
| 3.2 系统的总体设计 |
| 3.3 数据采集子系统的设计方案 |
| 3.3.1 处理器选型 |
| 3.3.2 传感器选型 |
| 3.4 数据处理子系统设计方案 |
| 3.4.1 处理器选型 |
| 3.4.2 LED屏 |
| 3.4.3 触摸串口屏 |
| 3.4.4 红外模块 |
| 3.5 远程控制子系统设计方案 |
| 3.6 通信模块设计方案 |
| 3.6.1 Modbus RTU设计 |
| 3.6.2 Modbus/TCP设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 系统硬件设计 |
| 4.1 数据采集子系统电路设计 |
| 4.1.1 MCU模块电路设计 |
| 4.1.2 传感器采集电路设计 |
| 4.1.3 水浸与烟感检测电路设计 |
| 4.2 数据处理子系统电路设计 |
| 4.2.1 电源模块电路设计 |
| 4.2.2 存储模块电路设计 |
| 4.2.3 显示电路设计 |
| 4.2.4 红外控制模块电路设计 |
| 4.3 通信模块电路设计 |
| 4.3.1 RS485-串口通信转换模块电路设计 |
| 4.3.2 以太网通信模块电路设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 系统软件设计 |
| 5.1 μC/OS-Ⅱ操作系统 |
| 5.1.1 μC/OS-Ⅱ简介 |
| 5.1.2 μC/OS-Ⅱ移植 |
| 5.1.3 μC/OS-Ⅱ的任务调度 |
| 5.2 数据采集子系统软件设计 |
| 5.2.1 监测器流程设计 |
| 5.2.2 数据采集软件设计 |
| 5.2.3 FreeModbus RTU协议栈 |
| 5.2.4 Modbus RTU通信帧 |
| 5.3 数据处理子系统软件设计 |
| 5.3.1 控制器流程设计 |
| 5.3.2 W5500驱动移植及初始化 |
| 5.3.3 FreeModbus TCP协议栈 |
| 5.3.4 W5500的Socket状态机中嵌入FreeModbus |
| 5.3.5 ModbuS/TCP通信帧 |
| 5.4 远程控制子系统软件设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 系统功能测试与验证 |
| 6.1 硬件电路测试 |
| 6.2 Modbus RTU通信测试 |
| 6.3 Modbus/TCP测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（4）基于Modbus/TCP通信的库房环境监控系统的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要内容及结构安排 |
| 2 工业以太网技术与Modbus/TCP |
| 2.1 工业以太网技术 |
| 2.2 Modbus/TCP |
| 2.2.1 Modbus/TCP的优点 |
| 2.2.2 Modbus/TCP数据帧结构 |
| 2.3 Modbus/TCP的通信结构模型 |
| 2.3.1 朱机/从机通信架构 |
| 2.3.2 Modbus/TCP系统整体通信架构 |
| 3 系统总体概述 |
| 3.1 系统功能需求分析 |
| 3.2 系统总体框架 |
| 3.3 通信模块框架 |
| 4 系统硬件设计 |
| 4.1 监测器硬件设计 |
| 4.1.1 监测器芯片选型及电路设计 |
| 4.1.2 环境监测器挂载的传感器选型 |
| 4.2 控制器硬件设计 |
| 4.2.1 控制器芯片选型及硬件电路 |
| 4.2.2 自动控制模块电路设计 |
| 4.3 Modbus/TCP通信模块硬件设计 |
| 4.3.1 工业以太网模块连入方案 |
| 4.3.2 以太网模块芯片选型 |
| 4.3.3 SPI通信电路 |
| 4.3.4 以太网模块电路原理图 |
| 4.3.5 RS-485从机通信电路设计 |
| 5 系统软件设计 |
| 5.1 现场监控系统的驱动程序设计 |
| 5.1.1 嵌入式开发工具 |
| 5.1.2 嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ移植 |
| 5.1.3 监测器系统流程 |
| 5.1.4 控制器系统流程 |
| 5.2 远程管理端上位机界面设计 |
| 5.2.1 上位机软件开发工具 |
| 5.2.2 上位机软件界面设计 |
| 5.3 Modbus/TCP通信模块软件设计 |
| 5.3.1 W5500以太网芯片驱动程序移植 |
| 5.3.2 FreeModbus协议栈移植 |
| 5.3.3 上位机与W5500的Socket通信过程 |
| 5.3.4 在W5500的Socket状态机中嵌入FreeModbus |
| 5.4 Modbus/TCP通信帧结构 |
| 5.4.1 采集数据的通信帧 |
| 5.4.2 控制设备的通信帧 |
| 6 系统功能测试 |
| 6.1 现场监控设备系统电路测试 |
| 6.2 以太网通信模块测试 |
| 6.3 远程管理端上位机通信测试 |
| 7 总结与展翅 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术成果 |
（5）液压步行机器人嵌入式控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 双足步行机器人及其控制系统研究现状 |
| 1.3.2 双足步行机器人控制系统发展趋势 |
| 1.4 研究内容与组织结构 |
| 第二章 机器人嵌入式控制系统总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 液压步行机器人样机简介 |
| 2.3 控制系统设计要求 |
| 2.4 控制系统通信方案选择 |
| 2.4.1 控制系统通信速率需求 |
| 2.4.2 现场总线 |
| 2.4.3 实时工业以太网 |
| 2.5 实时操作系统选择 |
| 2.6 控制系统总体架构 |
| 2.6.1 规划模块 |
| 2.6.2 驱动模块 |
| 2.6.3 传感模块 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 嵌入式控制系统硬件电路设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 规划模块电路设计 |
| 3.2.1 STM32F407最小系统 |
| 3.2.2 电源模块 |
| 3.2.3 JTAG/SWD接口 |
| 3.2.4 串口电路设计 |
| 3.2.5 SD卡读写模块 |
| 3.2.6 网络数据收发模块 |
| 3.3 传感模块电路设计 |
| 3.3.1 EtherCAT通信模块 |
| 3.3.2 姿态传感器模块 |
| 3.4 驱动模块电路设计 |
| 3.4.1 电源模块 |
| 3.4.2 编码器数据采集 |
| 3.4.3 脚底力信号采集 |
| 3.4.4 电压输出放大电路 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 嵌入式控制系统软件设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 嵌入式操作系统实现 |
| 4.2.1 uC/OS-Ⅲ移植 |
| 4.2.2 任务设计 |
| 4.3 基于EtherCAT协议的数据通信实现 |
| 4.3.1 EtherCAT协议运行原理 |
| 4.3.2 主站软件实现 |
| 4.3.3 从站软件实现 |
| 4.4 姿态传感器软件设计 |
| 4.4.1 ⅡC总线协议 |
| 4.4.2 MPU6050配置流程 |
| 4.4.3 姿态解算测试 |
| 4.5 文件系统软件设计 |
| 4.5.1 FATFS移植 |
| 4.5.2 数据读写流程 |
| 4.6 控制系统总体软件流程 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 机器人关节驱动控制方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 控制方法分析 |
| 5.2.1 PID控制 |
| 5.2.2 模糊控制 |
| 5.2.3 自整定模糊PID控制 |
| 5.3 PID参数对系统性能的影响 |
| 5.3.1 比例环节对系统性能的影响 |
| 5.3.2 积分环节对系统性能的影响 |
| 5.3.3 微分环节对系统性能的影响 |
| 5.4 液压关节模糊控制仿真 |
| 5.4.1 模糊规则制定 |
| 5.4.2 模糊控制器参数设置 |
| 5.4.3 仿真结果 |
| 5.5 嵌入式系统中的控制实现 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 嵌入式控制系统实验与分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验平台搭建 |
| 6.3 数据传输实验 |
| 6.4 数据采集实验 |
| 6.5 机器人运动控制实验 |
| 6.5.1 单关节控制实验 |
| 6.5.2 控制周期实验 |
| 6.5.3 多关节联动实验 |
| 6.5.4 步行实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（6）伺服控制系统以太网接口的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 工业以太网国内外现状及发展趋势 |
| 1.2.1 以太网技术的发展概述与优势 |
| 1.2.2 以太网的工作原理和不足 |
| 1.2.3 以太网在工业控制中的应用 |
| 1.2.4 工业以太网的发展现状 |
| 1.3 几种主流的工业以太网技术 |
| 1.3.1 几种实时的工业以太网的比较 |
| 1.4 工业以太网对于现实问题的解决 |
| 1.5 论文主要内容及章节安排 |
| 2 Ether Net/IP协议分析研究 |
| 2.1 Ether Net/IP协议的结构模型 |
| 2.2 Ether Net/IP的对象模型 |
| 2.3 Ether Net/IP数据传输 |
| 2.4 Ether Net/IP数据封装 |
| 2.5 Ether Net/IP实时性 |
| 2.5.1 网络通信技术的发展 |
| 2.5.2 双通道传输 |
| 2.5.3 CIP motion运动控制规范 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 Ether Net/IP从站的设计 |
| 3.1 系统总体设计 |
| 3.2 从站硬件平台设计 |
| 3.2.1 主控芯片F28M36P63C2 |
| 3.2.2 通信模块设计 |
| 3.3 从站软件设计 |
| 3.3.1 Ether Net/IP从站的结构 |
| 3.3.2 嵌入式操作系统的移植 |
| 3.3.3 嵌入式TCP/IP协议的移植 |
| 3.3.4 应用层协议CIP的移植 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 从站移植的测试及网络芯片的使用 |
| 4.1 Ether Net/IP从站测试 |
| 4.1.1 功能测试 |
| 4.1.2 实时性 |
| 4.2 EIP3L模块测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 4.5 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 附录 |
（7）以太网多仪器数据采集与控制系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外发展状况 |
| 1.3 课题研究内容及章节安排 |
| 第二章 系统整体设计 |
| 2.1 系统设计需求 |
| 2.2 系统整体结构 |
| 2.3 系统方案设计 |
| 2.4 系统通信协议 |
| 第三章 下位机系统设计 |
| 3.1 下位机系统整体分析 |
| 3.2 下位机硬件电路设计 |
| 3.3 下位机软件设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 上位机软件系统设计 |
| 4.1 软件需求分析 |
| 4.2 软件开发环境和相关编程技术 |
| 4.3 人机界面模块 |
| 4.4 基于IOCP网络通信程序设计 |
| 4.5 测试仪器设置模块 |
| 4.6 数据库模块 |
| 4.7 管理员功能模块 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 测试结果与讨论 |
| 5.1 测试环境和测试要求 |
| 5.2 测试结果及讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 |
| 附录 2 |
（8）基于STM32的嵌入式网络控制器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关技术发展现状 |
| 1.2.1 嵌入式系统发展现状 |
| 1.2.2 嵌入式网络协议栈发展现状 |
| 1.2.3 嵌入式网络控制器发展现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 网络控制器方案设计 |
| 2.1 网络控制器工作原理 |
| 2.2 网络控制器设计原则 |
| 2.2.1 输入输出端口设计原则 |
| 2.2.2 网络接口设计原则 |
| 2.3 网络控制器设计 |
| 2.3.1 网络控制器整体结构 |
| 2.3.2 网络控制器硬件平台选择 |
| 2.3.3 网络控制器操作系统的选择 |
| 2.3.4 网络控制器网络协议栈的选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 网络控制器硬件设计 |
| 3.1 网络控制器硬件整体结构 |
| 3.2 微控制器模块设计 |
| 3.2.1 微控制器以太网模块 |
| 3.2.2 微控制器辅助电路设计 |
| 3.3 外围电路设计 |
| 3.3.1 以太网网接口电路设计 |
| 3.3.2 I/O 电路设计 |
| 3.3.3 存储电路设计 |
| 3.3.4 电源电路设计 |
| 3.4 网络控制器 PCB 板设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 网络控制器软件设计 |
| 4.1 网络控制器多任务软件结构 |
| 4.2 μC/OS-Ⅱ在 STM32F107 上的移植 |
| 4.2.1 μC/OS-II 操作系统性能分析 |
| 4.2.2 μC/OS-II 移植要求 |
| 4.2.3 μC/OS-II 移植过程 |
| 4.2.4 μC/OS-II 移植分析 |
| 4.3 USB 驱动程序设计 |
| 4.3.1 STM32 USB 固件库介绍 |
| 4.3.2 USB 设备驱动协议 |
| 4.3.3 USB 设备驱动实现 |
| 4.4 网络驱动程序设计 |
| 4.4.1 STM32F107 的网络驱动程序设计 |
| 4.4.2 网络协议栈 LWIP 驱动移植 |
| 4.4.3 网络协议栈 LWIP 模拟层移植 |
| 4.5 任务层程序设计 |
| 4.5.1 任务划分与有线级设定 |
| 4.5.2 中断任务设计 |
| 4.5.3 网络通讯任务设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 嵌入式网络控制器的测试 |
| 5.1 嵌入式网络控制器硬件实现 |
| 5.2 上位机监控软件设计 |
| 5.3 实验测试 |
| 5.3.1 实验测试环境 |
| 5.3.2 实验测试分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）基于EtherCAT的嵌入式网关适配器的研究和设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究发展现状 |
| 1.2.1 工业以太网发展概述 |
| 1.2.2 EtherCAT的特点与发展现状 |
| 1.3 课题完成的主要工作 |
| 1.4 论文结构 |
| 2 总体方案设计 |
| 2.1 EtherCAT适配器功能描述 |
| 2.2 EtherCAT适配器应用场景 |
| 2.3 EtherCAT适配器技术指标 |
| 2.4 EtherCAT适配器硬件架构 |
| 2.4.1 适配器的硬件总体架构 |
| 2.4.2 嵌入式单片机选型 |
| 2.4.3 EtherCAT从站协议控制芯片选型 |
| 2.4.4 以太网物理层器件选型 |
| 2.5 EtherCAT适配器软件架构 |
| 2.5.1 适配器的软件总体架构 |
| 2.5.2 嵌入式操作系统选型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 EtherCAT协议 |
| 3.1 EtherCAT系统组成 |
| 3.1.1 EtherCAT主站组成 |
| 3.1.2 EtherCAT从站组成 |
| 3.1.3 EtherCAT物理拓扑结构 |
| 3.2 EtherCAT数据帧结构 |
| 3.3 EtherCAT通信 |
| 3.3.1 EtherCAT报文寻址方式 |
| 3.3.2 EtherCAT通信服务 |
| 3.3.3 EtherCAT通信模式 |
| 3.4 EtherCAT状态机及各状态关系 |
| 3.5 EtherCAT应用层协议 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于嵌入式单片机的网关适配器硬件设计 |
| 4.1 硬件整体设计 |
| 4.2 外围配置电路 |
| 4.2.1 电源电路 |
| 4.2.2 复位电路 |
| 4.2.3 PHY器件及以太网接口电路 |
| 4.2.4 LED电路 |
| 4.3 通信电路 |
| 4.3.1 ET1100电路 |
| 4.3.2 主从单片机接口电路 |
| 4.3.3 485电路 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于uC/OS-Ⅲ的嵌入式软件设计 |
| 5.1 软件整体设计 |
| 5.1.1 嵌入式驱动整体设计 |
| 5.1.2 嵌入式软件整体设计 |
| 5.2 uC/OS-Ⅲ操作系统移植 |
| 5.2.1 官方库代码编译 |
| 5.2.2 时基相关修改 |
| 5.2.3 官方库代码裁剪 |
| 5.2.4 操作系统移植测试 |
| 5.3 嵌入式驱动部分 |
| 5.3.1 EtherCAT对象字典动态初始化驱动 |
| 5.3.2 ET1100驱动 |
| 5.3.3 代码升级驱动 |
| 5.3.4 从单片机通信驱动 |
| 5.4 嵌入式软件部分 |
| 5.4.1 EtherCAT协议栈移植 |
| 5.4.2 组态交互任务 |
| 5.4.3 PLC交互任务 |
| 5.4.4 从站交互任务 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 系统测试 |
| 6.1 测试环境搭建 |
| 6.1.1 测试系统组成 |
| 6.1.2 上位机组态软件介绍 |
| 6.1.3 TwinCAT配置 |
| 6.2 测试方案 |
| 6.2.1 TwinCAT通信测试方案 |
| 6.2.2 扫描周期测试方案 |
| 6.2.3 升级测试方案 |
| 6.3 系统测试 |
| 6.3.1 TwinCAT通信测试 |
| 6.3.2 扫描周期测试 |
| 6.3.3 升级测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）制造装备的嵌入式智能监控与维护单元的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外技术研究现状 |
| 1.2.1 远程监控与维护研究现状 |
| 1.2.2 嵌入式技术在远程监控系统设计中的应用 |
| 1.3 课题来源与主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 系统总体方案设计 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.1.1 制造装备远程监控与维护系统结构组成 |
| 2.1.2 系统功能需求分析 |
| 2.2 EIMU硬软件方案设计 |
| 2.2.1 总体框架设计 |
| 2.2.2 硬件设计方案 |
| 2.2.3 软件设计方案 |
| 2.2.4 EIMU技术参数 |
| 2.3 远程维护中心软件方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 系统关键技术研究 |
| 3.1 采样数据压缩技术 |
| 3.1.1 过程数据压缩问题描述 |
| 3.1.2 过程数据常用压缩算法 |
| 3.1.3 B-PLOT混合算法及应用 |
| 3.2 网络通信技术 |
| 3.2.1 GPRS无线通信技术 |
| 3.2.2 基于Socket的网络通信 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 系统硬件设计 |
| 4.1 总体结构设计 |
| 4.2 最小系统设计 |
| 4.2.1 主控芯片选型 |
| 4.2.2 电源电路设计 |
| 4.2.3 时钟和复位电路设计 |
| 4.2.4 调试电路设计 |
| 4.3 数据采集模块设计 |
| 4.4 通信模块设计 |
| 4.4.1 RS485通信接口设计 |
| 4.4.2 RS232通信接口设计 |
| 4.4.3 CAN通信接口设计 |
| 4.5 人机交互模块设计 |
| 4.5.1 LCD接口设计 |
| 4.5.2 触摸屏电路设计 |
| 4.5.3 矩阵键盘电路设计 |
| 4.6 数据存储模块设计 |
| 4.6.1 FLASH电路设计 |
| 4.6.2 SD卡电路设计 |
| 4.7 PCB设计 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 系统软件设计 |
| 5.1 嵌入式操作系统选择和移植 |
| 5.1.1 uC/OS-Ⅱ在STM32中的移植 |
| 5.1.2 基于uC/OS-Ⅱ的任务划分 |
| 5.2 数据采集模块软件设计 |
| 5.2.1 ADC模块软件设计 |
| 5.2.2 采样数据预处理及压缩 |
| 5.3 通信模块软件设计 |
| 5.3.1 PLC通信接口软件设计 |
| 5.3.2 GPRS DTU通信接口软件设计 |
| 5.4 人机交互模块软件设计 |
| 5.4.1 emWin在STM32中的移植 |
| 5.4.2 基于emWin的GUI设计 |
| 5.5 数据存储模块软件设计 |
| 5.5.1 SD卡存储模块底层驱动 |
| 5.5.2 FATFS文件系统移植 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 系统调试与运行 |
| 6.1 EIMU主要功能测试 |
| 6.1.1 uC/OS-Ⅱ任务测试 |
| 6.1.2 Modbus通信测试 |
| 6.1.3 模拟电压采集测试 |
| 6.1.4 GPRS通信测试 |
| 6.1.5 数据压缩算法测试 |
| 6.2 HPP5000P粉末成型机系统应用验证与评价 |
| 6.2.1 PLC控制系统简介 |
| 6.2.2 传感器选型 |
| 6.2.3 系统联合调试 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
四、基于工业以太网的嵌入式控制器的研究——基于rabbit2000的uC/OS-Ⅱ实时操作系统嵌入应用的相关技术（论文参考文献）
- [1]基于STM32的机舱分布式处理系统设计[D]. 杜长江. 大连海事大学, 2020(01)
- [2]EtherCAT工业以太网在变电站监控系统中的应用与开发[D]. 郭旭敏. 山东大学, 2020(02)
- [3]基于Modbus协议的库房监控系统的设计与实现[D]. 胡江为. 华中师范大学, 2020(01)
- [4]基于Modbus/TCP通信的库房环境监控系统的设计[D]. 朱阿曼. 华中师范大学, 2019(01)
- [5]液压步行机器人嵌入式控制系统设计[D]. 徐振东. 东南大学, 2017(04)
- [6]伺服控制系统以太网接口的应用研究[D]. 刘泽. 中国科学院研究生院(光电技术研究所), 2016(08)
- [7]以太网多仪器数据采集与控制系统设计[D]. 蔡晨曦. 杭州电子科技大学, 2015(04)
- [8]基于STM32的嵌入式网络控制器设计[D]. 祝庆峰. 哈尔滨理工大学, 2014(07)
- [9]基于EtherCAT的嵌入式网关适配器的研究和设计[D]. 杨文凡. 南京理工大学, 2014(07)
- [10]制造装备的嵌入式智能监控与维护单元的研制[D]. 袁先圣. 南京理工大学, 2014(07)
标签：通信论文; ethercat论文; 嵌入式技术论文; 以太网协议论文; 工业控制系统论文;