1、隨著信息技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用，同時隨著以太網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展和企業(yè)現(xiàn)代化管理水平的提高，嵌入式系統(tǒng)和以太網(wǎng)相結(jié)合、實現(xiàn)企業(yè)的信息管理網(wǎng)絡和控制網(wǎng)絡的一體化也是一個重要的發(fā)展趨勢，工業(yè)控制網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)和信息管理網(wǎng)絡相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、存儲與管理是管控一體化中一個很重要的問題，同時也是基于以太網(wǎng)的控制網(wǎng)絡發(fā)展所必須的。 本課題是基于2006年山東省教育廳科技計劃項目(編號J06G61)研究基

2、礎(chǔ)上進一步的開發(fā)，主要以信息管理系統(tǒng)和工業(yè)控制網(wǎng)絡系統(tǒng)提供及時的控制數(shù)據(jù)，實現(xiàn)真正意義上的管控一體化為主要目的，開發(fā)以ARM微處理器為硬件核心，以嵌入式Linux為操作系統(tǒng)，以BerkeleyDB數(shù)據(jù)庫開發(fā)包為數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺的工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡節(jié)點，建立網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送、高速刷新、故障恢復等功能，實現(xiàn)網(wǎng)絡技術(shù)、工業(yè)控制與信息管理的有機結(jié)合，實現(xiàn)真正意義上的管控一體化。 本課題所設(shè)計的嵌入式工業(yè)數(shù)

3、據(jù)采集網(wǎng)絡節(jié)點，避免了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與集中管理的管理模式，控制網(wǎng)絡中每個節(jié)點設(shè)立一個包括全網(wǎng)數(shù)據(jù)的分布式數(shù)據(jù)庫，采用廣播協(xié)議，使全網(wǎng)分布數(shù)據(jù)庫高速刷新，從而實現(xiàn)全網(wǎng)所有分布數(shù)據(jù)庫的一致相等，單個分布數(shù)據(jù)庫包括了全網(wǎng)的動態(tài)數(shù)據(jù)，每個節(jié)點只需與本節(jié)點數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)就完成了全網(wǎng)的通信功能，免除了通訊及編程，并實現(xiàn)了高速響應。在該數(shù)據(jù)庫通訊平臺之上，可免去對以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的編程，縮短系統(tǒng)軟件開發(fā)周期，更大限度地保證應用系統(tǒng)在現(xiàn)場運行的可

4、靠性，同時與傳統(tǒng)通訊設(shè)備的組網(wǎng)只要使用串口便可輕松實現(xiàn)。該平臺支持CAN、RS232、RS485和LAN等網(wǎng)絡硬件。 本論文主要從以下幾個部分開展了研究工作： (1)對課題的背景和意義進行簡要介紹，提出論文的研究內(nèi)容和預期達到的目標； (2)結(jié)合網(wǎng)絡節(jié)點的要求進行嵌入式微處理器和操作系統(tǒng)的選擇，在硬件選型上，以三星公司的ARM9內(nèi)核的S3C2410為核心處理器，選擇開源的嵌入式Linux為嵌入式操作系統(tǒng)；

5、 (3)完成網(wǎng)絡節(jié)點的硬件原理圖設(shè)計，將硬件設(shè)計分解為核心模塊和應用模塊兩部分，核心模塊接口使用金手指，使其具有靈活性、廣泛性； (4)基于嵌入式數(shù)據(jù)庫BerkdeyDB的開發(fā)軟件包，在ARM和嵌入式Linux環(huán)境下建立了網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)據(jù)庫，具有占有內(nèi)存小、存儲速度快、數(shù)據(jù)安全可靠的顯著特點； (5)建立嵌入式Linux發(fā)平臺，為開發(fā)應用程奠定基礎(chǔ)，嵌入式應用程序的開發(fā)采用目標板和宿主機的開發(fā)模式，宿主機運行RedHat9.

6、0； (6)應用軟件的實現(xiàn)，主要包括：串口232、485串行通訊和網(wǎng)絡通訊協(xié)議的編寫，實現(xiàn)應用免編程；網(wǎng)絡節(jié)點中數(shù)據(jù)的存儲和管理、廣播與接收、動態(tài)刷新、故障恢復等。 本課題的研究基于開源的嵌入式Linux操作系統(tǒng)和嵌入式數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺，開發(fā)工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，通過本課題的研究開發(fā)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的高速存取，動態(tài)更新，故障恢復等，同時整個網(wǎng)絡各節(jié)點數(shù)據(jù)可以保持一致性，降低了系統(tǒng)對網(wǎng)絡及專用數(shù)據(jù)服務器的要求，