基于嵌入式中间件的协议转换网关的研究与应用
本文关键词：基于嵌入式中间件的协议转换网关的研究与应用 出处：《北方民族大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
更多相关文章： 总线转换网关 Modbus CAN TCP/IP 中间件 模糊控制
【摘要】：现场总线技术已在工业控制领域得到了广泛应用,针对目前多种现场总线标准的共存与竞争给用户带来的诸多不便的问题,本文在对CAN、Modbus、TCP/IP等现场总线协议进行深入分析的基础上,提出了一种基于嵌入式中间件的现场总线协议转换网关模型。本文首先对嵌入式协议转换网关所要实现的三种协议和中间件技术进行了分析和研究,在此基础上,对嵌入式协议转换网关的硬件平台进行了设计,在硬件组成中主要是以三星公司的S3C2440为核心,外围增加了RS232串口、DM9000A以太网控制器、MCP2515CAN总线控制器等,共同组成本嵌入式协议转换网关的硬件平台。在软件设计方面主要移植并搭建了嵌入式开发的软件平台,对BootLoader、Linux、根文件系统的移植进行了研究。在软件平台的基础上开发了CAN控制器的驱动,研究了嵌入式协议转换网关的软件设计原理,提出了解包再打包的通信协议转换方法及基于中间件技术的协议转换软件实现方法,并对中间件的总体结构及功能模块结构进行了总体设计,并对各个功能模块进行了详细设计,初步实现了所需功能。为解决协议转换时的通信实时性问题,本文还着重对基于队列的模糊拥塞控制算法进行了深入研究。提出了利用模糊拥塞控制算法解决嵌入式协议转换网关缓冲区的流量控制的观点,并且对算法进行了仿真验证。在论文的最后介绍了本协议转换网关在电石炉的控制中的应用。
[Abstract]:Fieldbus technology has been widely used in the field of industrial control. In view of the inconvenient problems caused by the coexistence and competition of various fieldbus standards, this paper focuses on CANU Modbus. Based on the in-depth analysis of TCP/IP and other fieldbus protocols. A fieldbus protocol conversion gateway model based on embedded middleware is proposed. Firstly, three protocols and middleware technologies for embedded protocol conversion gateway are analyzed and studied in this paper. On this basis, the hardware platform of the embedded protocol conversion gateway is designed. In the hardware composition, the S3C2440 of Samsung is the core, and the RS232 serial port is added to the peripheral. DM9000A Ethernet controller MCP2515 can bus controller and so on. The hardware platform of the embedded protocol conversion gateway is composed together. The software platform of embedded development is mainly transplanted and built in software design. Based on the software platform, the driver of the CAN controller is developed, and the software design principle of the embedded protocol conversion gateway is studied. The communication protocol conversion method of packet repackaging and the realization method of protocol conversion software based on middleware technology are put forward, and the overall structure and function module structure of middleware are designed as a whole. And the detailed design of each functional module, the preliminary implementation of the required functions. In order to solve the problem of real-time communication in the protocol conversion. This paper also focuses on the research of queue based fuzzy congestion control algorithm, and puts forward the idea of using fuzzy congestion control algorithm to solve the traffic control of embedded protocol conversion gateway buffer. At the end of the paper, the application of the protocol conversion gateway in the control of calcium carbide furnace is introduced.
【学位授予单位】：北方民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP273
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 侯玉香;;基于嵌入式系统软件中间件的开发与研究[J];科技展望;2016年32期
2 李周利;刘鹏;李雯;;基于MCP2515 CAN控制器的多字节数据通信方法[J];西安石油大学学报(自然科学版);2014年05期
3 张桢;牛玉刚;;DCS与现场总线综述[J];电气自动化;2013年01期
4 潘方;;RS 232串口通信在PC机与单片机通信中的应用[J];现代电子技术;2012年13期
5 戴国强;常国权;;基于MCP2515的CAN总线通信模式的设计[J];电脑知识与技术;2012年10期
6 张豪;杨春燕;汪筱阳;;S3C2440A芯片及应用[J];电子设计工程;2011年24期
7 陆婷;杜月林;;现场总线协议转换网关的研究[J];电子商务;2011年02期
8 袁安富;夏生凤;;基于ARM和Linux的DM9000网络接口设计及驱动实现[J];计算机工程与科学;2011年02期
9 李筠;邬登风;;基于linux的RS-232C串口通信的研究[J];仪表技术;2010年07期
10 王亚刚;;嵌入式Bootloader机制的分析与移植[J];计算机工程;2010年06期
相关硕士学位论文 前10条
1 刘闯;嵌入式CAN总线与以太网冗余网关的设计与实现[D];大连海事大学;2016年
2 赵海潞;基于ARM的多总线协议转换器的研究与设计[D];哈尔滨理工大学;2015年
3 杨晶;基于FPGA的UART接口协议转换模块设计[D];哈尔滨工业大学;2014年
4 唐金海;CAN总线分析及应用编程[D];内蒙古大学;2013年
5 唐明;基于FPGA与PC机串行通信UART模块设计[D];华中师范大学;2013年
6 罗刚;分布式PLC网络网关通信的研究[D];杭州电子科技大学;2011年
7 刘宏伟;基于单片机的模糊控制方法及应用研究[D];武汉理工大学;2007年
8 刘锋;基于ModBus的现场总线控制系统研究与设计[D];重庆大学;2007年
9 武壮;CAN总线应用系统设计[D];河北大学;2005年
10 张珊珊;基于现场总线的组态技术的研究与实现[D];大庆石油学院;2005年
，本文编号：1406457
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/1406457.html
