基于MSP430F5438的網(wǎng)絡(luò)終端系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與嵌入式技術(shù)的不斷進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)已成為日常交流中最重要的通信工具，而小型的嵌入式設(shè)備與Internet通信也逐步成為發(fā)展的趨勢(shì)。本文介紹了嵌入式系統(tǒng)具有的優(yōu)勢(shì)和以太網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的方向，分析了把嵌入式技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起的可能性。通過(guò)進(jìn)一步了解嵌入式以太網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生的背景和目前發(fā)展的狀況，指出了本文研究的重要意義。
　　 嵌入式終端系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能主要有三種解決方案，采用專門的網(wǎng)絡(luò)處理芯片，嵌入式操作系統(tǒng)植入微處理器和小

2、型單片機(jī)嵌入網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。分析比較三種方案各自的優(yōu)缺點(diǎn)，本文的設(shè)計(jì)方案選擇單片機(jī)嵌入TCP/IP協(xié)議棧的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　 系統(tǒng)的主控制器選用TI公司的高性能、低功耗單片機(jī)MSP430F5438，從控制器選用微芯科技公司生產(chǎn)的網(wǎng)卡控制器ENC28J60來(lái)實(shí)現(xiàn)嵌入式的網(wǎng)絡(luò)終端的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。本文的設(shè)計(jì)包括軟件和硬件兩大部分，硬件部分主要包括電源電路的設(shè)計(jì)、看門狗電路的設(shè)計(jì)、串口電路的設(shè)計(jì)以及單片機(jī)與網(wǎng)卡控制器接口電路的設(shè)計(jì)；軟件部分主

3、要包括看門狗程序的設(shè)計(jì)、以太網(wǎng)控制器驅(qū)動(dòng)程序的編寫和TCP/IP協(xié)議的裁剪，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用層的Modbus協(xié)議。
　　 在本文設(shè)計(jì)的終端系統(tǒng)中主控制器實(shí)現(xiàn)程序?qū)懭氩⑴c從控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，同時(shí)從控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變壓器擴(kuò)展出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口RJ45來(lái)實(shí)現(xiàn)與本地的局域網(wǎng)的通信，然后將裁剪的、適合單片機(jī)使用的TCP/IP協(xié)議通過(guò)仿真器寫到單片機(jī)的Flash中，在這個(gè)過(guò)程中主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行分析并把適合嵌入式系統(tǒng)的UIP協(xié)議棧移植到微

4、控制器中。
　　 通過(guò)分析應(yīng)用層的協(xié)議，在主控制器的內(nèi)部存儲(chǔ)器中實(shí)現(xiàn)了基于UDP傳輸協(xié)議的Modbus協(xié)議。系統(tǒng)通過(guò)采樣電路可以把現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并通過(guò)串口發(fā)送到系統(tǒng)的內(nèi)部存儲(chǔ)器中。與此同時(shí)，在遠(yuǎn)端的主機(jī)可以直接向網(wǎng)絡(luò)終端發(fā)送命令實(shí)現(xiàn)對(duì)嵌入式網(wǎng)絡(luò)終端的控制。系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)端測(cè)試和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，操作起來(lái)方便，應(yīng)用也比較廣泛。隨著嵌入式技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展融合，本文實(shí)現(xiàn)的將嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控