FreeRTOS和LwIP嵌入式设备的以太网通信研究

介绍了一种基于STM32硬件平台的以太网通信技术系统设计。系统充分利用FreeRTOS实时操作系统和LwIP协议栈的特点，通过以太网控制器LAN8720A和RJ45接口连接以太网，在LwIP协议栈NETCONN接口基础上扩展实现UDP协议通信过程，上位机和客户端可以进行双向网络数据包传输     

基于μC/OS-Ⅲ的LwIP协议栈的移植与实现

以太网是嵌入式系统的一个重要模块,讨论了如何将LwIP 1.4.0版本协议栈移植到最新的实时操作系统μC/OS-Ⅲ中,使其具有网络通信功能。详述了在TI公司的LM3S9B95微控制器开发平台上移植LwIP协议栈的过程,并给出了测试结果。     

FreeRTOS在Coldfire上的实现和应用

针对比较流行的嵌入式Linux,eCos,vxworks,Palm,WindowsCE,μcos等嵌入式操作系统,占用存储空间大或收费高,不适合小型嵌入式系统应用的状况。本文介绍一个新的适用于小型嵌入式系统应用的开源多任务小型嵌入式实时操作系统FreeRTOS,以Freescale公司新推出的32位含有以太网接口的MCF52233为蓝本,阐述了FreeRTOS的移植方法、及在校园一卡通项目中的应用。     

基于LwIP的海洋数据采集与传输系统

针对海洋数据采集系统中串行数据传输能力不能满足海洋环境实时监测需求的现状,设计并实现了一种传输速率较高的以太网数据传输系统。系统以STM32F207VGT6处理器为核心,选择轻量级的LwIP作为以太网协议栈,将LwIP TCP/IP协议栈移植到STM32F207VGT6上,在应用层实现了一个网络、串口数据双向传输的数据传输系统。经测试,其传输速率优于同条件下RS232、RS485、CAN总线的传输速度,满足了设计要求。     

FF高速以太网现场总线的时钟同步

介绍了现场总线基金会高速以太网协议(FF—HSE)，并主要分析了基于简单网络时钟同步协议(SNTP)的时钟同步基本原理，提出了两种可以采用的网络时钟同步体系结构，并给出了Winsock时钟同步通信客户端程序。     

嵌入式三轴运动控制系统的以太网通信实现

研究了嵌入式三轴运动控制系统的以太网通信问题;采用LM3S9B92微控制器设计主控制器和各轴电动机控制器,通过移植实时操作系统μC/OS-Ⅱ和TCP/IP协议栈LwIP,实现主控制器与各轴电机控制器之间的信息交互;按电动机控制数据传输紧急程度要求不同,在以太网MAC层之上建立调度表,优先传输紧急数据,提高三轴运动控制系统实时性;实验结果表明嵌入式三轴运动控制系统实现了以太网数据的无差错传输,并且在重载情况下时间延迟大约为系统改进前的72%,改进了系统的实时性。     

嵌入式设备的精确时钟同步技术的研究与实现

为解决工业以太网中嵌入式设备之间时钟同步能力不足的问题,提出了IEEE1588协议在嵌入式设备中的应用方案。基于STM32F207IG处理器和ucos-II操作系统软硬件平台,首先移植并修改LwIP协议使其兼容IEEE 1588协议,然后配置系统时间校准模式,将捕获的时间戳以增强型描述符的形式交于应用层进行时钟校正,采用频率漂移校正算法解决从时钟频率漂移的问题,使用秒脉冲信号测试时钟同步。实验测试表明,时钟同步精度约200 ns,满足了大部分工业以太网的需求。     

一种基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式以太网通信实现方法

为实现远程数据采集和实时监控等功能,网络化成为新一代嵌人式系统发展的重要趋势,提出了一种新的低成本以太网接入方案;根据嵌入式系统软、硬结合紧密的特点,选取具有网络模块的PIC18F97J60单片机作为硬件平台,通过移植μC/OS-Ⅱ操作系统,实现嵌入式以太网接入的功能;针对μC/OS-Ⅱ本身不支持TCP/IP网络通信协议,将开源的TCP/IP协议栈LwIP移植到μC/OS-Ⅱ,解决了基于μC/OS-Ⅱ的网络通信问题;通过将硬件电路板与PC机系统调试,测试结果表明,本系统可以很好地实现嵌入式系统与以太网通信的功能.     

基于RTnet构建具有实时网络的嵌入式Linux系统

在研究EtherCAT协议的过程中,针对传统Linux系统难以满足工业以太网实时性的问题,探索出一种构建具有实时网络的嵌入式Linux系统的方法。采用基于AT91RM9200 ARM9和DM9161网络PHY芯片的硬件平台,利用Xenomai实现嵌入式Linux内核的硬实时性。在此基础上,利用RTnet构建具有实时网络的嵌入式Linux系统,并对该系统进行了网络实时性测试。测试结果表明,该方法在研究基于以太网的实时工业现场总线方面具有较高的工程应用价值。     

SD2300EP在污水实时远程监控系统中的应用

污水处理实时监控系统,其微处理器产生A/D信号,实现采样及转换的控制。实时时钟采用SD2300EP,在产生实时时钟的同时,提供8K字节的NVSRAM。网络接口采用串口转以太网模块,微处理器的232电平经过该模块后,实现与工业以太网的联接。同时利用SD2300EP和微处理器,对欠款用户采用密码系统实施管理。     

LXI总线IEEE 1588协议的研究及应用

IEEE 1588协议用于局域网的时钟同步和传输延迟测量,是LXI总线的关键.通过LM3S8962在LwIP网络协议栈上运行PTPD实现了IEEE 1588协议,阐述了IEEE 1588协议的作用和工作原理,介绍了协议的特点及实现方法,分析了LM3S8962实现协议的优势,设计了网络接口,在网络协议栈上实现了网络时钟同步功能并进行验证测试,应用于LXI总线的仪器设计中.实验结果表明设计合理、功能正确.     

基于LM3S9B96的IEEE1588时钟同步系统

随着分布式系统在工业制造与实时控制、医疗、电力等方面的广泛应用,应用系统对时钟同步精度要求越来越高.传统的同步模式如GPS、NTP等,由于在成本或同步精度方面的原因,难以满足工业应用需求.采用硬件辅助实现IEEE1588的时钟同步技术可以极大的减少同步误差,是现在实现高精度同步的有效方法,并且实现综合成本较低.分析了IEEE1588基本同步原理和LM3S9B96物理层芯片的功能结构,实现了基于LM3S9B96的IEEE1588时钟同步模块,在局域网中测试、验证了其同步精度可达到纳秒量级.     

STM32F207和DM9161A的以太网实现方案

电力抄表系统常通过网络采集和传输电网中的谐波等信息。本文提出了一种适合电力系统的网络设计方案。在STM32F207和DM9161A为核心的硬件平台上,完成了LwIP协议栈的移植,实现了远程终端和上位机通信。使电力系统更具实时性与交互性,并保证了通信的可靠性。     

基于μC/OS-Ⅲ和LwIP时栅位移传感器多模式网络接口设计

针对时栅位移传感器网络化通信的要求日益提高,提出了一种基于μC/OS-Ⅲ和LwIP时栅位移传感器多模式网络接口设计方案。根据时栅位移传感器的特点,该系统采用基于Cortex-M4内核的微控制器STM32F407ZGT6硬件平台,利用μC/OS-Ⅲ实时操作系统和LwIP轻量型网络协议栈的特点,选择以太网、Wi-Fi、4G作为互联网通信多模式网络接口,建立各传感器之间的联系,完成时栅位移传感器产品的后台服务终端。实验结果表明,该设计能够实现远程故障诊断和校验,提高时栅位移传感器智能化和数字化水平,促进时栅产业化。     

基于SNTP同步模型的时钟同步系统

使用ORBUS作为开发平台,以CORBA时间服务的已有同步模型作为开发基础,试图在局域网内实现时钟同步系统.在分析影响同步精度和系统性能因素的基础上,设计并实现了SNTP同步模型.在局域网环境中的系统测试表明,时钟同步系统可将同步时间误差范围由原来的5毫秒缩短至1毫秒以内,达到了系统的预期设计要求.     

基于Speex的电梯环境下多方通话系统设计

采用STM32F429微处理器为控制核心,通过移植Speex语音库和LwIP轻量级TCP/IP协议栈,采用回声消除、编码解码等语音处理技术,实现了电梯轿厢、机房、物业端、网络远程端的多方实时通话.对于轿厢内的任何突发状况与呼救请求,系统能作到实时响应与监控.以并发状态机的思路进行了软件设计,实时性好、功能性强、易于理解.整个系统结构清晰,基本满足应用需求.