20086期 基于DSP的网络监控系统的设计.pdf

·26·工业仪表与自动化装置2008年第6期

基于DSP的网络监控系统的设计
郝晓弘，孙晓亮，张帆

(兰州理工大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州730050)
摘要：随着网络的发展和应用，嵌入式系统在网络方面的应用技术日益广泛。在现场级的网络
中采用以太网接口，是工业的发展趋势。该文以TMS320VC5402DSP和RTLS019AS为主要硬件，
以TCP／IP为协议，分析了嵌入式系统接入以太网的可能性，并阐述了其硬件和软件设计。
关键词：以太网；嵌入式系统；DSP
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000—0682(2008)06—0026—03
Thedesignofanetworkmonitoring--controlsystembasedonDSP

HAOXiao—hong，SUNXiao—liang，ZHANGFan

(CollegeofElec＆lnfoEngunderLanzhouUniversityofTechnology，C．ansuLanzhou730050，China)
Abstract：Withtherapiddevelopmentandapplicationofnetworktechnology，anembeddedsystem

hasf0undwideuseintheinternet．Itisthetrendofindustrialdevelopmentthattheethernetinterfacesare

usedinindustrialnetworks．Thispaperanalysesthefeasibilityofanembeddedsysteminconnectionwith

theethernetthatisbasedonthedesignofhardwareandsoftwareandcomposedoftheTMS320VC5402

DSP，RTLS019ASandtheTCP／IPprotoco1．
Keywords：ethernet；embeddedsystem；DSP一一一一一一一一一
接连接，将以太网作为控制器的一部分，变三级结构
0引言
为二级结构，实现管理层与现场设备的透明通信。
现今，工业控制领域的发展趋势体现在控制系
1系统总体结构
统的网络化和体系开放性上，为了对企业的各种信
息及时全面的了解，就要求把过程控制网络、实时操该文主要是研究嵌入式系统网络接人的技术可
作网络和工厂信息网络融为一体，构成统一的网络行性，通过系统设计的这个设备将嵌入式系统接入
平台；同时要求控制系统采用开放性、标准化、流行以太网，然后再通过以太网接人到因特网来完成嵌
的硬件／操作系统／网络技术，有效地减少对专用产入式系统Internet接人。通过对因特网接人技术的

品的依赖，降低运行和维护成本。现今流行的Inter．一个解决方案的试验性设计与实现，验证技术实现
net远程控制系统是一种三级结构，即现场级、企业的可行性，实现数据通过以太网接I=1传输至Pc机，
级和Internet级，现场级采用专用设备、专用网络，实现嵌入式系统网络互联的基本协议解析和数据收
开放程度不够，系统升级维护不便。发。系统的总体结构如图1所示。
该文提出的基于DSP嵌入式网络监控系统，通网络测控系统大致分为5
过研究具有自主知识产权的EthernetTCP／IP和利个层次，由下向上分别为：硬件
用先进的嵌入式技术实现现场设备与Internet的直层、设备驱动层、操作系统、网
络协议模块和用户代码。
收稿日期：2008一O1—25系统的硬件电路，包括
基金项目：甘肃省教育厅科研基金项目资助(0603B一02)
DSP系统和以太网控制芯片
作者简介：郝晓弘(1960一)，男，教授，博士生导师，中国人工智

图⋯系统～的⋯总⋯体结⋯构RTL8019AS的接VI电路，是系
能学会理事，中国人工智能学会分布式智能专业委员会委员，主要研统的物理基、～～。
究方向是复杂系统的控制、网络控制、智能控制理论与应用、现场总
线与工业以太网。以太网驱动程序本身虽为软件，但与硬件结合
2008年第6期工业仪表与自动化装置·27·

紧密，为操作系统提供了访问以太网控制芯片2．1数据采集模块
RTLS019AS的系统调用。数据采集模块接收模拟量和数字量等工业现场
tzC／OS—II操作系统处于系统内核，为用户代标准信号，模拟信号经A／D转换，开关量信号经滤
码统一管理系统软硬件资源，提供用户所需的底层波及光电隔离等运算、处理后，送人CPU单元，并经
服务。嵌入式TCP／IP协议栈软件为~C／OS—II操过以太网络接口利用TCP／IP协议传送给远方控制
作系统扩展了网络通信能力。端；同时接收远方传来的控制信