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标题: 基于ARM7实时网络的设计和实现 [打印本页]

作者: 520503 时间: 2013-8-13 00:27 标题: 基于ARM7实时网络的设计和实现

关键字：采集点 UDP AT91SAM7X256 RTL实时库
随着基于TCP/IP协议的Internet网络技术的日益发展和普及，各种信息网纷纷采用TCP/IP协议，并接入Internet网。传统的测控系统由于其封闭性有被基于TCP/IP的网上测控系统取代。由于IP寻址简单，适于异构网互连，为实现分布式处理、实时监控的测控系统的实现提供了很好的条件。本文所构建的系统被用于将多个采集点的数据传给主控机，实时网络还有其他三个采集节点，主控机按顺序给各个节点发指令字，并依次从它们那里接收数据包，其通信协议采用了TCP和UDP。并以KEIL uVision3的RTL实时库为软件平台，基于ATMEL公司ARM7系列处理器，实现了完整的功能。
1 系统的硬件构成

1.1 系统的硬件

系统的三个采集节点都采用ATMEL的AT91SAM7X256，该微控制器具备嵌入式10/100以太网（Ethernet）MAC、CAN、全速（12Mbps）USB2.0。它针对广泛的网络化实时嵌入式系统而设计的，AT91SAM7X256还具备一个10位模数转换器（ADC）、两个串行外围接口（SPI）、同步串行接口（SSC）、双线接口（TWI）、三个通用异步收发器（UART）、一个8级（8-level）优先中断控制器（priority inter rupt controller）和众多的监管功能。这个新型的50 MIPSMCU拥有64KB的静态存储器和256KB的25ns闪存，这种闪存支持实时控制系统所需的可确定性处理能力。

主控机用PC机，操作系统用RedHat9.0，它主要用于轮询各个采集节点，并将从它们那里收到的数据包储存和显示出来。

1.2 系统的拓扑结构

实时以太网的拓扑结构与以太网相同。主机通过以太网卡连到通信电缆上。通信电缆可以是同轴电缆，也可以用非屏蔽双绞线。如果是非屏蔽双绞线，则需要用HUB。

2 系统的软件构成

2.1 体系结构

实时以太网参照ISO的OSI模型，采用缩减的网络体系结构。网络体系结构分为四层：物理层、数据链路层、传输层和应用层，其中数据链路层又可细分为MAC子层和LLC子层。以太网卡实现了物理层和MAC子层能；LLC子层设计为向传输层提供无连接无确认的服务。传输层实现基于消息的数据传输，并向应用层提供网络中节点间实时数据传输服务。下面将着重讨论传输层协议的设计。

2.2 KEIL uVision3的RTL实时库

RealView RL-ARM是为解决基于ARM MCU的嵌入式系统中的实时及通信问题而设计的紧密耦合库集合。

它可以非常方便地应用于所有ARM7、ARM9和Cortex-M3系列的处理器，使得在ARM处理器上运行实时程序非常容易。它包含四个部分：RTX实时内核、Flash文件系统、TCP/IP协议簇、RTL-CAN （控制域网络），Real

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