基于嵌入式的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、在工業(yè)控制生產(chǎn)現(xiàn)場的特殊應(yīng)用環(huán)境中，由于其對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)等性能要求很高，所以對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的研究是非常必要的。論文主要對(duì)構(gòu)建易于工業(yè)現(xiàn)場使用的嵌入式網(wǎng)絡(luò)測(cè)量平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　 首先，設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)測(cè)量平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的硬件體系結(jié)構(gòu)，此硬件環(huán)境應(yīng)輕巧易于攜帶且能滿足軟件運(yùn)行；通過研究分析現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)合本課題的需求，提出了網(wǎng)絡(luò)測(cè)量系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)組成和各部分應(yīng)當(dāng)完成的功能。
　　

2、 其次，基于需求提出了搭建本測(cè)量平臺(tái)的四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，測(cè)量節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步、網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包獲取、進(jìn)程通信、測(cè)量結(jié)果的嵌入式可視化等。各測(cè)量節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘同步對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性有重大影響，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量系統(tǒng)正常工作的前提，本系統(tǒng)采用IEEE1588時(shí)鐘同步協(xié)議完成時(shí)鐘同步工作；高效的獲取網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)包并提取相關(guān)指標(biāo)參數(shù)是網(wǎng)絡(luò)測(cè)量系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)來源，本系統(tǒng)采用具有BPF過濾機(jī)制的Libpcap庫為數(shù)據(jù)包獲取服務(wù)；進(jìn)程通信是保障系統(tǒng)各

3、模塊協(xié)調(diào)同步進(jìn)行的基礎(chǔ)，本系統(tǒng)關(guān)鍵要尋找一種能支持大量數(shù)據(jù)傳輸并且盡量少的擦寫flash的進(jìn)程通信方法，通過分析proc虛擬文件系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)生成文件技術(shù)，借助其不必擦寫flash的特點(diǎn)提出了一種基于proc進(jìn)程通信方法；測(cè)量結(jié)果的嵌入式可視化是將網(wǎng)絡(luò)測(cè)量系統(tǒng)的價(jià)值傳遞給用戶的一種途徑，采用Boa作為嵌入式WEB服務(wù)器，CGI編程技術(shù)C語言實(shí)現(xiàn)可視化頁面。
　　 經(jīng)試驗(yàn)分析得出本系統(tǒng)測(cè)量節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步能達(dá)到毫秒級(jí)；能高效的獲取U