基于ARM和LINUX的嵌入式工业网络控制器研究与实现的任务书.docx

基于ARM和LINUX的嵌入式工业网络控制器研究与实现的任务书
任务书
一、任务背景
工业网络控制器是现代工业控制自动化系统中的重要组成部分，其任务是实现对工业生产过程中传感器和执行器等设备的控制和监控。近年来，随着工业自动化水平的不断提高和工业智能化进程的加速，工业网络控制器的需求量也在不断增长，对机器人、物联网、智能家居、智能交通等领域也有广泛的应用前景。
本项目要求在ARM处理器平台上，采用LINUX操作系统开发工业网络控制器，实现基于CAN、RS485、以太网等通讯协议的数据采集和控制。具体任务要求如下。
二、任务要求
1.硬件部分
（1）采购ARM开发板、CAN、RS485、以太网模块等所需硬件，搭建嵌入式系统开发平台。
（2）设计并实现硬件接口电路，完成CAN、RS485、以太网等通讯协议的硬件接口，保证数据传输的准确、稳定和安全。
2.软件部分
（1）熟悉ARM处理器架构和LINUX操作系统，采用交叉编译器开发环境，编写驱动程序和应用程序，实现CAN、RS485、以太网的数据采集和控制。
（2）设计并实现网络通讯协议，保证数据传输的准确、快速和安全。
（3）实现用户交互界面，例如通过LED指示灯、七段数码管等显示设备状态和控制命令。
3.实验与测试部分
（1）使用示波器、逻辑分析仪等测试设备，对开发板、硬件接口电路、通讯协议和应用程序进行测试和调试，确保系统性能和稳定性。
（2）使用通讯测试工具或模拟设备进行网络通讯测试，检查数据传输的正确性。
4.报告部分
（1）完成实验报告，内容包括开发环境搭建、硬件接口电路设计、应用程序设计、测试结果等。
（2）提交源代码和相关文档，保证代码文档完整性和可读性，方便日后维护和开发。
三、考核标准
本项目主要考察实验者对于ARM处理器和LINUX操作系统的掌握程度，硬件接口电路的设计和调试能力，通讯协议的设计和实现能力，软件开发和测试的能力等方面。
考核标准如下：
（1）硬件接口电路设计和调试能力：80分。
（2）通讯协议设计和实现能力：100分。
（3）软件开发和测试能力：120分。
（4）文档和源代码质量：50分。
总分：350分。
四、时间计划
本项目计划耗时3个月，具体时间安排如下：
第一周：购置硬件、搭建开发平台、熟悉ARM和LINUX。
第二周至第四周：设计和实现硬件接口电路、驱动程序和应用程序。
第五周至第六周：设计和实现网络通讯协议，实现数据传输和控制等功能。
第七周至第九周：进行测试和调试，提高系统稳定性和性能。
第十周至第十二周：完成实验报告和代码文档，提交相关资料。
五、参考资料
（1）《ARM嵌入式开发》魏振民等著
（2）《LINUX内核开发者指南》RobertLove著
（3）ARM开发板资料
（4）CAN、RS485、以太网通讯协议规范资料
六、备注
本项目需实验者具备一定的软硬件开发和测试经验，操作过程中需注意安全、防静电措施等。如有进一步疑问，请咨询指导教师。