文档介绍：重庆大学
硕士学位论文
基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式Modbus-TCP/IP协议转换网关的设计与
实现
姓名:管金库
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:蒙建波
20050501
重庆大学硕士学位论文中文摘要
摘要
工业以太网作为一种新兴、统一、快速发展的标准,已经在工业企业综合自
动化系统中的资源管理层和执行制造层广泛应用,同时呈现出向下延伸直接应用
于工业控制现场的趋势。目前现场总线多标准并存的现状导致的标准不统一和产
生设备的兼容性问题,是现场总线亟待解决的问题之一。将工业以太网应用于现
场级控制成为近年来工控领域的研究热点。
工业以太网标准的建立刚刚开始,获得普遍承认的国际性工业以太网的标准
还没有制订出来。由于现场总线技术大多掌握在外国公司手里,使得我国为此支
付了大量的资金。因此,建立我国自己的工业以太网标准具有重大的社会和经济
意义。
本文探讨了一个基于μC/OS-II 的工业协议转换网关的设计与实现。在嵌入式
系统的基础上完成 Modbus 现场总线协议与 TCP/IP 协议的转换的功能。
首先,论文介绍了现场总线的现状和以太网的发展现状;对国内外工业以太
网标准的制订情况做了概述。以及建立我国自己的工业以太网标准的意义。
其次,论文介绍了与课题相关的一些基础知识,包括:嵌入式系统μC/OS-II、
以太网和 TCP/IP 协议族。在介绍 TCP/IP 协议族的时候,针对嵌入式系统的特点,
我们有选择的介绍了课题中应用到的相关协议并探讨了对这些协议该做如何的简
化以使之适合嵌入式系统。
在随后的两个章节中,我们详细说明了这个嵌入式工业网关的硬件设计与软
件设计的实现过程,给出了部分电路原理和软件代码实现说明。详细介绍了硬件
各部分的设计方法和实现。并在软件部分着重介绍了μC/OS-II 系统中任务的划分
及多任务调度机制的实现。
第五章阐述了系统的实现和功能调试过程。对代码空间问题、系统运行效率
问题以及可靠性问题进行了详细的讨论。并对调适过程中遇到的一些问题做了分
析并给出了解决方案。
最后,论文对本课题进行了总结讨论,指出了后续工作中应努力提高和改善
的地方。
关键词:以太网,TCP/IP,嵌入式系统,μC/OS-II
I
重庆大学硕士学位 ABSTRACT
ABSTRACT
for industry as a new, uniform and fast developing standard, has been used
widely in resource manage layer, executing layer and manufacture layer of industry
corporation integrative automatization. And it also trends to extend to the area of
industry fieldwork control. The field-bus’actuality of multi-standard coexisting causes
problems of patibility of product devices. This is also one of the problems that
we must deal with immediately. So, for industry fieldwork control will e
a hotspot of the industry control.
The standard of for industry has not been established. Because the
technology of field-bus was mastered by ponies, so our country must pay
large numbers of money to use their field-bus standard. So establish for
industry standard of ourselvs will bring significant benefit to our society and economy.
This paper discusses designing and realization of an embedded industry protocol
convert gateway Based on μC/OS-II. It can carr