用嵌入式系统实现复杂交互通信

设计嵌入式系统实现各种通信方式之间的数据交互.核心模块板采用基于ARM9体系结构的微控制器.硬件电路扩展外围串口、CAN总线接口、以太网口等.为嵌入式Linux操作系统开发扩展的串口驱动程序;应用编程完成多线程建立、缓冲区互斥、串口收发等功能函数.实现了CAN总线、以太网及串口之间的数据交互.经测试,设计并实现的通信控制器满足复杂交互通信的要求.     

基于DSP和ENC28J60的多串口与以太网数据传输系统设计

根据无人机飞控系统半物理仿真实验的需要,针对传统串口传输速度慢且多数采用一对一连接方式的问题,采用DSP TMS320F2808和新型以太网控制器ENC28J60设计了多串口与以太网之间的数据传输系统,最多可以实现5路串口的扩展.串口扩展方案中选用新型通用异步收发器MAX3100完成了SPI与异步串口之间的转换,软件设...     

一种双网实时串口通信的设计与实现

设计了一种跨网传输的串口通信软件,该软件采用数据收发双线程机制和数据队列线程间数据共享机制,设计了数据通信的数据帧类型校验、数据帧CRC校验和数据帧帧长校验等方法,保证数据高效性、安全性和完整性,通过速率测试和误码测试,证明该模型实现了可靠、安全和高效的串口通信,满足了在试验网和信息网之间实时数据通信的需要.     

一种串口中断数据帧拼接现象处理研究

在某型以FPGA+C8051单片机架构的控制模块内,采用串行通信总线RS232实现FPGA与单片机之间的数据交互。为实现单片机因外部高优先级的中断触发串口接收中断关闭,导致串口接收再次打开后,出现数据帧错位、数据帧拼接现象的异常问题的解决方案。对单片机接收一帧完整的数据帧时长、接收一帧数据的处理机制、接收数据帧拼接的机制等进行研究处理,并在程序内设置监测点对串口数据帧被外部中断触发中断的关闭时长、中断发生的频次等进行监测; 证实了本次串口数据帧拼接、数据帧错误问题引起的因素为单片机串口接收开启后,受到外部高优先级中断触发串口中断关闭,在执行高优先级中断的同时,FPGA控制软件端并未停止串口数据帧的发送,在单片机串口中断重新开启后,新的串口数据帧与单片机关闭中断前接收的部分数据帧进行拼接,出现数据帧拼接异常现象;且在拼接数据帧中含有与通信协议中数据帧帧尾一致的数据时,该帧数据就会被判读为正常数据帧,从而出现数据解析时,数据帧有拼接、错位的异常问题。采用在通信数据错位异常的软件中增加监测信号及相应的测试用例对串口接收中断关闭时间捕获,实现了对串口数据帧拼接的结果分析和试验验证。对通信数据错位异常采取减小串口中断关闭时间等更改措施后,确保了串口数据帧接收时,因串口关闭时间过长而导致的通信数据数据拼接、错位的异常现象。有效地解决了因串口关闭时间过长带了的数据拼接问题,保证了该控制模块的FPGA与单片机之间通信数据的正常。     

分布式多串口步进电机控制的设计与实现

设计了一种基于串口扩展卡的分布式步进电机控制系统.采用串口扩展卡扩展RS-232串口数,每个串口对应一个单片机.计算机通过选择串口的方式与单片机进行通信,进而控制单个步进电机.整个系统易于扩展.重点介绍了计算机与单片机之间的控制协议及系统软硬件的实现.     

嵌入式系统中串口通信帧的同步方法

引言 串口通信是目前单片机和DSP等嵌入式系统之间,以及嵌入式系统与PC机或无线模块之间的一种非常重要且普遍使用的通信方式。在嵌入式系统的硬件结构中,通常只有一个8位或16位的CPU,不仅要完成主流程的工作,同时还要处理随时发生的各种中断,因而嵌入式系统中的串口通信程序设计与PC机有很大的不同。若嵌入式系统中,中断服务子程序在系统运行过程中占用了较多的时间,就有可能在中断服务子程序正运行时,又产生一个同类型或其他类型的中断,从而造成主程序得不到执行或后续中断数据丢失。所以,嵌入式系统中的串口通信虽然看似简单,但其中仍有许多问题值得研究,例如串口通信过程中的帧同步问题。本针对该问题给出了逐次比较、基于FIFO队列和基于状态机的3种帧同步方法。通过测试、分析和比较得出,基于有限状态机的方法是嵌入式系统串口通信中很有效的帧同步方法,同时也是一种很不错的串口通信程序设计结构。     

多串口-以太网转换器设计

网络化是当前自动控制系统发展的重要趋势,针对现有基于串口通信的系统无法与远程网络实现互联的问题,提出了一种多串口-以太网转换器设计方案。以W5100为以太网控制器,选用STM32F101R8单片机作为主控制器,采用直接总线通讯方式实现W5100与单片机之间的高速通信,可实现多个RS485串口设备的以太网接入。阐述了以太网转换器电路设计原理、数据收发实现流程与网络连接技术。采用CRC冗余校验和数据流流向编码技术,有效地保证了转换器的实时性,提高了数据转发的准确性。研究结果表明,该方案能延伸数据通信距离,节省现有系统更新换代的成本。     

基于SQL Server 2000的酒店客房智能管理系统

酒店客房的管理是酒店服务的一个重要环节。实现对客房电器设备的集中控制以及实现对房间状态的实时监控是人们追求的目标。本系统采用数据库,RS232串口通信、以太网技术,单片机技术实现了上述目标。应用单片机技术的房间智能控制器既可独立对房间各类电器设备进行控制,同时通过串口通讯又可与上层计算机进行数据交互,从而实现计算机对房间状态的实时监控。同时,采用SQL Server 2000和以太网技术实现各楼层计算机与各部门中心计算机之间的数据交互,从而实现对客房的分散控制、集中管理。本系统采用VB6.0编程实现。     

Xport串口服务器在工业以太网中的应用

工业自动化控制系统日益采用以太网（Ethenet）和TCP/IP协议作为最主要的通信方式.以太网作为目前应用最广泛、成长最快的局域网技术,在工业自动化领域得到了超乎寻常的发展.在工业控制系统中,若现场控制器采用了Xport嵌入式串口服务器将接口从串口转换为以太网接口,系统则可较为方便又可靠的实现现场控制器通过以太网与Internet公网进行连接.     

混合纠错在CAPS数据采集系统中的应用

分析了一种基于CRC校验的混合纠错HEC方式在FPGA和PC机串口通信中的具体实现方法,并将其应用到CAPS精码实时串口数据采集系统中,结合工程实践提出了一种FPGA和PC机之间串口实时数据采集的可靠通信模型,实现了稳定可靠的串口通信,满足了实时数据采集任务要求。     

基于STM32的多串口并行传输系统设计

针对工程控制系统中多串口并发通信的需求,设计了一种以STM32F429为核心的多串口并行传输系统。该系统充分利用了处理器内部的8个串口和网络接口资源,串口利用DMA方式在缓存中循环接收,解决了并发接收时查询或中断接收方式可能导致的数据帧丢失以及处理器时间占用较多的问题;针对不同的协议帧,采用了超时判断的方式,避免了一旦串口接收数据长度不正确后导致的后续接收问题;网络传输采用了lwIP协议栈。该设计实现了同时采集7路读卡信息,并通过1路串口或网络向上位机上传数据的功能,测试表明多串口并发传输无数据帧丢失现象。该系统无外接串口扩充电路,减小了整个电路的体积,提高了系统的可靠性和稳定性。     

基于SPI总线的51单片机多机互连编程技术

串行扩展和串行通信方式已经成为当前单片机系统扩展的主流方式。目前单片机市场上不但有传统的UART串行接口,而且还有SPI、I2 C总线等串行接口。SPI接口是一种高速串行通信接口,特别适合于单片机之间的高速通信,但其工作方式较之传统的UART串行通信方式有很大的不同。本文给出SPI接口基础上的各种串行通信工作方式配置及驱动编程,并进行完整的测试。     

基于PIC16F877的嵌入式以太网通信的设计与实现

在控制领域中,基于单片机的数据采集和传输日趋普及,对数据的存储和处理已不再局限于本地单片机系统,通过将以太网网络适配器功能嵌入到单片机系统中,同时加载UDP、IP和以太网协议,就可以实现本地单片机系统与以太网节点的通信,也可通过局域网实现和Internet节点的数据交换功能,从而增强了单片机系统的数据处理能力,拓展了应用范围。文章阐述了如何在UDP、IP和以太网协议的规范下,使用PIC16F877单片机与以太网节点进行全双工通信的设计与实现。单片机实现下位机功能,作为网络节点的PC机实现上位机功能。协议的加载是采用汇编语言实现的;通信采用C/S模式,下位机作为客户端,上位机作为服务器端。下位机可以接收上位机发送的单播和广播帧。     

基于ColdFire V4内核的低成本现场通信管理机的实现

ColdFireV4内核MCF54418微处理器集成内存管理单元MMU、双以太网MAC、10个UART串行接口以及两个CAN总线等各种通信外设接口,非常适用于工业现场通信产品的开发。利用MCF54418微处理器设计而成的通信管理机具有集成度高、性能优异、配置灵活等特点。     

FPGA与MSC-51之间的UART通讯模式研究

UAIKT通讯模式以其简单连接方式，可靠的传输效率广泛应用于现代化工业生产的各个方面，本文讨论的是51单片机与FPGA芯片的之间的UART通讯模式。从二者的硬件连接，通讯编程和软件仿真三个方面分析该模式的实现方式，并仿真了其实际通讯效果，阐明了其实际可行性和使用可靠性。     

基于高速端口的双机通讯技术

为了寻求更经济、更简单和更方便的双机间通讯的方法,对基于当前个人计算机上5种常见外部接口的通讯方法进行了详细地分析和比较,得出基于高速串行总线接口、高速IEEE1394总线接口、板载千兆以太网络接口这3种接口的通讯方法能满足高速半实物仿真系统的需求.     

基于以太网的电能计量计费系统的研究

阐述了电能计量计费系统的设计和实现技术，针对网络化时代的特点提出了基于以太网方式的结构框架，并给出了底层通信方式选择、通信协议的实现、电表接口设计等关键问题的解决方案。     

环形工业以太网交换机的实时性设计

介绍了一种基于FPGA的环形工业以太网交换机的实时性系统设计方案。针对环形工业以太网的特点,以FPGA的NIOS软核为核心,采取软件CPU与硬件控制电路协同配合工作的方法,并利用FPGA的硬件电路可高速并行工作的特点,实现了实时的数据帧转发处理。可保证采用此交换机方案的环形总线的通信周期小于40μs,满足NCUC-BUS现场总线协议对理想通信周期的要求。     

多种通信网络及接口转换模块的研制

针对大系统中共存的多种通信网络和同种网络多种接口互相通信的需要,采用LPC2368SOC结合RTL-RTX实时操作系统,研制一个支持多种通信网络及接口互相转换的模块,实现以太网、串口网、CAN网（现场总线网）和USB之间的通信,以及RS232,RS422和RS485接口之间的通信。从线速上对网络转换速度进行定量分析,指出该模块使用时的极限约束条件。     

基于以太网帧的嵌入式数据传输方案及实现

针对传统嵌入式以太网系统存在的数据传输速率低,通用性、实时性和扩展性差等问题,提出一种基于以太网帧的数据传输系统设计方案。数据传输采用以太网帧格式,基于LibPCAP库网络数据捕获技术实现数据的采集,使用FPGA器件适应系统间接口的差异。介绍了系统设计方案,详细说明了MAC层的FPGA逻辑实现和基于LibPCAP库的以太网帧的数据采集技术,并讨论了系统的优化。通过在声纳模拟器的以太网数据传输系统中应用,表明了该方案的可行性。