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嵌入式以太网的通信技术研究

刘晓燕  
【摘要】: 随着网络技术的发展,工业控制领域也迎来了深刻技术变革,控制系统结构网络化与控制系统体系开放性将是控制系统技术发展的趋势。近年来,以太网和嵌入式系统有了很大的发展,目前正在尝试利用以太网的开放性实现嵌入式控制系统的网络化。 作为一项新技术,嵌入式以太网是指将嵌入式系统接入以太网,嵌入式以太网能够在Internet上通过Web浏览器访问设备,实现对嵌入式系统的远程监视、控制、诊断、测试和配置等功能,为高速以太网在工业现场分布式控制提供了一种方便、快速、通用性强,成本相对低廉的新型控制方案。 嵌入式以太网通信技术是基于网络技术和标准协议实现的,主要包括浏览器与服务器间的动态交互技术、HTTP协议和TCP/IP协议。论文对目前几种比较常用的动态交互技术CGI、PHP和ASP的主要性能进行了比较,深入分析了CGI的运行机制,在以PIC18F8722为核心的嵌入式系统上使用嵌入式编程语言C18,完成了在浏览器端由用户对嵌入式服务器内部进行浏览器端小灯图片的切换、控制硬件小灯状态、动态时间显示等功能。这种技术还可以推广到实现其它工业现场的控制要求。 为了给客户端浏览器提供良好的用户界面,本设计使用了Java Applet来绘制服务器端数据的动态曲线。由于Java Applet运行于浏览器的Java虚拟机上,无法直接取得服务器端数据,因此,服务器端通过Microchip提供的TCP Socket发送数据,由Java Applet使用I/O流读取数据,并绘制曲线。使用TCP Socket还可以实现嵌入式系统之间的可靠信息交换。 实验效果表明,嵌入式以太网能够通过浏览器将用户信息下达到嵌入式系统,实现远程监视、控制、诊断、测试和配置的功能。嵌入式以太网通信技术的实现对将信息网技术应用于工业现场分布式控制做出了有益的尝试。


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