论文部分内容阅读
本文是一项针对实现对高层建筑灯饰进行远程测控方案的研究和设计,并且测控中心应具有可以远程控制节点的功能,通过在软硬件两方面具体的落实方案,最后完成节点控制器的设计和远程控制的要求。嵌入式操作系统UC/OS-Ⅱ和TCP／IP协议是本设计最终实现所需要的两大基础,目前的嵌入式操作系统种类繁多,本课题采用实时性很强的具有抢占式内核的嵌入式操作系统UC／OS-Ⅱ的原因是因为它有较小的内核。另一方面,TCP／IP作为目前网络通信中最重要的通信协议,也是实现远程控制测控节点所需要的核心技术之一。因此在硬件系统设计完成后首先要解决的就是嵌入式系统的TCP／IP协议的在UC/OS-Ⅱ中的实现,然后再编写相应的任务和通信协议。通过在51系列单片机上移植嵌入式实时操作系统UC/OS-Ⅱ,以51系列单片机为核心处理器,连接一块网卡芯片RTL8019AS实现联网,并以此为平台实现TCP／IP的部分协议模块最终达到远程控制的目的。由于TCP／IP发展至今已是一个异常复杂的协议族,要想在资源空间有限的嵌入式系统中完全实现TCP／IP协议恐有困难,因此必须对TCP／IP协议进行裁剪但同时必须保留TCP／IP协议的一些基本的功能。因此为了节约资源,设计时必须在保证数据可以正确传输的前提下尽量节省空间,适当的裁剪TCP／IP协议,有选择的去实现其中的部分协议,例如ARP协议、IP协议和UDP协议等。系统中一共创建了两个任务,具有低优先级的网卡检测任务和具有高优先级的UDP相关任务,UDP任务在网卡没有接收到数据时处于挂起状态。由于UC/OS-Ⅱ是一个实时操作系统,当有数据到来使UDP任务就绪并获得CPU的使用权来运行UDP相关程序,根据接收到的数据做出相应的判断和操作。这样就在实现了小型的TCP／IP协议的基础上实现了对测控节点的远程控制。实验结果表明,测控中心最终能够通过网络来实现对节点的远程控制,基本完成本课题的最初目的。但是由于所实现的协议还是不完整的,如果有进一步的功能需要,可以再考虑再去不断的对它进行完善。