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随着信息技术、网络技术和控制技术的发展,嵌入式系统在工业控制系统中发挥着越来越重要的作用,同时以太网技术飞速发展,嵌入式系统和以太网相结合也是大势所趋.而且随着现代化管理水平的提高,实现企业的管控一体化也是一个重要的发展趋势.
本文的主要研究工作是在ARM和嵌入式Linux环境下,进行分布数据库式网络节点的开发,主要包括硬件和软件两大部分,其中软件的实现是本文的研究重点.网络节点以.ARM微处理器为硬件核心,以嵌入式Ljnux为操作系统,以Bereley DB数据库开发包为数据库开发平台,研制网络节点原型系统,建立网络节点数据库及其管理系统,实现网络数据的接收与发送、高速刷新、故障恢复等功能,,建立网络数据监控平台,实现网络技术、工业控制与信息管理的结合.
本论文主要从以下几个部分开展了研究工作:
(1) 对课题的背景和意义进行简要介绍,提出论文的研究内容和预期达到的目标;
(2) 结合网络节点的要求进行嵌入式微处理器和操作系统的选择,在硬件选型上,以三星公司的ARM9内核的S3C2410为核心处理器,选择开源的嵌入式Unux为嵌入式操作系统;
(3) 完成网络节点的硬件原理图设计,将硬件设计分解为核心模块和应用模块两部分,核心模块接口使用金手指,使其具有灵活性、广泛性;
(4) 基于嵌入式数据库Bereley DB的开发软件包,在ARM和嵌入式Unux环境下建立了网络节点数据库,具有占有内存小、存储速度快、数据安全可靠的显著特点;
(5) 建立嵌入式Ljnux开发平台,为开发应用程奠定基础,嵌入式应用程序的开发采用目标板和宿主机的开发模式,宿主机运行:Red Hat 9.0;
(6) 应用软件的实现,主要包括:串口232、485串行通讯和网络通讯协议的编写,实现应用免编程;网络节点中数据的存储和管理、广播与接收、动态刷新、故障恢复等;Windows系统下数据监控平台;网络节点数据库的性能测试.本课题的研究基于开源的嵌入式Linux操作系统和嵌入式数据库开发平台,开发具有自主知识产权的网络节点数据库管理系统,通过本课题的研究开发,实现了网络数据的高速存取,动态更新,故障恢复等,同时整个网络各节点数据可以保持一致性,降低了系统对网络及专用数据服务器的要求,使得工业控制网络系统的构建简单易行,而且可为信息管理系统提供及时的控制数据,实现真正意义上的管控一体化.
论文最后对本课题进行总结,提出收获和不足,并结合课题的实际研究过程,针对不足之处提出了改进意见,指出了下一步工作的重点,并做出进一步的展望.