基于ARM9的以太网串口服务器的设计与实现

发布时间：2017-05-28 01:11

  本文关键词：基于ARM9的以太网串口服务器的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：以太网成本低，通信速度快，通讯距离不受限制，可灵活组网，有充足的软硬件资源，同时具有成熟的技术支撑等优点，这使其在最近几年得到了快速发展和迅速普及，各个领域都开始普遍采用基于以太网的网络互连设备。让所有设备接入网络已成为当今通信领域发展的必然趋势。串行通信具有传输协议简单，可靠性高，在近距离数据通信中具有易于实现、安全性高等特点，目前国内外很多终端设备仍采用传统的RS-232，RS-485等异步串行接口。而串行通信存在传输距离短，无法接入主流网络等缺陷。目前在很多应用中的设备数据需要进行远程网络传输，实现集中、全面、准确而实时的监控数据。因此，这些传统设备与现有网络设备存在着互联问题。采用串口服务器可以在不更换旧设备并且避免耗费大量人力、物力的前提下使串口设备接入以太网并进行数据传输。串口服务器可以使多台串口设备同时接入以太网，实现串行数据通过以太网实时进行传输，与远端主机设备进行双向通信，可消除原先串行接口设备对传输距离的限制，实现串行接口设备的网络化管理与监测。 文章介绍了串口服务器在基站ID监测系统中的主要意义和作用，采用了内嵌ARM926内核的飞思卡尔iMX257处理器作为硬件核心，使用嵌入式Window CE6.0实时多任务操作系统，以及C#编写系统固件，最终实现了多路串口服务器的完整设计，并且开发了上位机配置软件。 本文通过对多路串口服务器的需求分析，完成系统核心模块、串口扩展模块、RS-232接口、以太网接口的硬件电路设计。针对串口服务器关键性的技术问题，通过对影响串口服务器性能的因素进行分析，指出了数据在串口向网络转发时所存在串口数据分帧技术的问题、数据缓冲区大小问题，并对串口数据分帧方法、数据缓冲区大小选择问题进行分析，，并提出解决方案。并对串口服务器TCP/IP的工作模式进行分析，选择适合于实际应用的一种工作模式进行运用。在对串口服务器关键技术分析的基础上完成系统固件程序、上位机配置程序的设计与实现。
【关键词】：串口服务器 ARM926 WinCE6.0 内核态 TCP/IP协议
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP393.11;TP368.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-12
• 1.1 课题背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状分析10-11
• 1.3 课题主要研究内容及成果11-12
• 2 系统整体方案设计12-15
• 2.1 系统需求分析12-13
• 2.2 系统总体设计13-15
• 3 串口服务器硬件设计15-29
• 3.1 硬件平台概述15-16
• 3.2 供电模块设计16
• 3.3 网络接口电路16-19
• 3.4 串口扩展模块19-24
• 3.4.1 精简 ISA 总线19-21
• 3.4.2 串口扩展电路21-24
• 3.5 硬件抗干扰性的分析和设计24-28
• 3.5.1 供电系统抗干扰设计25
• 3.5.2 信号通道抗干扰设计25-28
• 3.6 本章小结28-29
• 4 串口服务器软件设计29-53
• 4.1 开发环境及流程介绍29-30
• 4.2 整体固件架构30-32
• 4.3 串口扩展模块驱动32-37
• 4.4 转发程序设计37-47
• 4.4.1 Windows CE 系统中对串口的操作37-39
• 4.4.2 Windows CE 网络套接字编程39-40
• 4.4.3 系统服务模型40-43
• 4.4.4 封包策略43-45
• 4.4.5 数据缓冲区的实现45-47
• 4.5 串口服务器配置软件设计47-52
• 4.5.1 远程参数设置实现方式49-51
• 4.5.2 USB 方式配置参数51-52
• 4.6 本章小结52-53
• 5 串口服务器测试与分析53-59
• 5.1 测试环境53
• 5.2 系统测试53-58
• 5.2.1 系统硬件测试53-54
• 5.2.2 系统性能测试54-58
• 5.3 本章小结58-59
• 6 总结与展望59-61
• 6.1 结论59-60
• 6.2 展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-64
• 附录 A 串口服务器整机64-65
• 攻读学位期间的研究成果65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 祖丹;任长明;;基于ARM946E-S的嵌入式系统初始化设计[J];微处理机;2009年03期

  本文关键词：基于ARM9的以太网串口服务器的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：401598