论文部分内容阅读
近年来,随着科技的不断发展,计算机网络技术越来越多地应用到测井数据的传输中,推动了测井技术的飞速发展。特别是成像测井仪器的出现和投入使用,使得测井数据量不断增大,加之井下作业本身的恶劣环境,对研制一种效率高、可靠性好、通用性强的测井数据传输系统提出了更高的要求。本文针对这一现状,分析了网络测井的特点,将嵌入式技术和网络测井数据传输系统相结合,设计实现了一种井下模拟仪器板。该板主要用来模拟产生井下各种仪器的数据,通过板上的两种不同的以太网控制器,传输到井下网络。地面上的主机可以通过测井传输网络与每个井下模拟仪器板建立网络连接,模拟与井下仪器的实时通信,从而最大限度地共享测井数据,提高信息处理能力。该系统以DSP和FPGA为硬件平台,利用以太网技术和精简的TCP/IP协议栈,分别采用两种不同的以太网控制器实现了测井数据的传输功能。同时,本设计采用的芯片都是具有工业级别的高温型号,能在井下的高温环境下正常工作。本文详细阐述了井下模拟器板的设计思路以及实现过程,包括了硬件平台和软件平台的设计以及最后的对比测试结果,主要工作有：1、研究分析了现有的基于DSP的嵌入式以太网通信技术,根据井下作业的特点,制定了基于F2812的井下模拟仪器板的总体解决方案。2、利用ORCAD和PowerPCB等开发工具,设计井下模拟仪器板硬件平台。3、为了完成以太网数据传输功能,分析了DSP与以太网控制器W5100的SPI模式和与CS8900A的I/O空间模式,分别为两个以太网控制器芯片的设计了驱动。4、研究分析了精简的TCP/IP协议栈uIP的工作原理,将其移植到DSPF2812平台上,结合以太网控制器CS8900A编写协议栈底层驱动。5、用Quartus II在FPGA中编程实现了系统中部分接口和时序转换,提供了全局的是时钟和复位信号。6、测试了以太网的传输性能,对比分析了两个以太网控制器芯片各自的优缺点,结果表明,两个以太网控制器均能满足测井数据传输的要求。