多串口网络化异构辐射数据采集与实时传输系统设计

发布时间：2021-03-11 02:39

　　针对多类型核辐射数据采集系统中串行数据传输能力不能满足环境实时监测需求的现状,设计了多串口转以太网辐射数据传输系统。系统以ARM架构STM32F407处理器为核心,为接收不同辐射数据的串口分配队列缓冲区,将轻量级LwIP协议栈优化后移植到系统平台上,轮询读取出串口缓冲区中辐射数据并进行标识封装,将封装好的串口帧作为LwIP协议栈中应用层数据,最终实现了多个串口与单个网口双向传输的数据传输系统。经测试,其传输性能优于同等条件下RS232的数据传输,满足了设计的需求。 

【文章来源】：仪表技术与传感器. 2020,(05)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

系统硬件结构框图

串行接口比较简单,性能良好,现今核探测器上均支持RS232标准通信[4]。采用RS232协议接收核探测器采集的数据,并将数据形式转化成TTL电平传至控制器。硬件由9针D型插头和MAX3232芯片构成,其原理图如图3所示。2.2 以太网结构

以太网芯片选择SMSC的10/100M的物理层收发芯片LAN8720A。该芯片保持IEEE802.3规范标准,支持 RMII模式连接 [5]。可以同时实现发送和接收,本文配置100M的速率。网口主要由物理层接口(PHY)与MAC控制器构成[6]。STM32F407内部包含了以太网MAC控制,选择LAN8720A作为物理层芯片,使用RMII模式与STM32F407相连,具体原理图见图4,左侧为LAN8720A芯片,右侧为RJ45网口。3 多串口转以太网软件设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]现场X-γ剂量率仪测量软件设计[J]. 胡燕,何剑锋,吴其反,王清芳.  核电子学与探测技术. 2017(03)
[2]基于以太网接口的3D打印机控制系统设计[J]. 覃琴,周丽霞.  变频器世界. 2015(12)
[3]基于STM32的实收实发超声波检测系统研究[J]. 荣少巍.  国外电子测量技术. 2014(09)
[4]基于LwIP的海洋数据采集与传输系统[J]. 王晖,周巧娣,章雪挺,盛庆华.  电子技术应用. 2012(08)
[5]基于ARM-Linux多通道串行通信在核仪器联网远程控制中的应用[J]. 何剑锋,方方,汤彬,何月顺.  核电子学与探测技术. 2011(09)
[6]嵌入式TCPIP协议栈LWIP在ARM平台上的移植与应用[J]. 孔栋,郑建宏.  通信技术. 2008(06)

硕士论文
[1]轻量级网络协议栈关键技术研究[D]. 朱晓阳.西安电子科技大学 2014



本文编号：3075717