嵌入式网络化测控系统的关键技术研究及实现

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1、摘要本文提出了两种基于嵌入式Web服务器的远程测控系统结构，以适应嵌入式网络测控系统的不同测控规模、性能及安全要求。相对于RS232、GPIB等现场总线组网的传统测控系统，这种结构具有测控范围广、连接设备数量多、适应性强等特点．且用户界面统一，容易升级。与客户端平台无关。文中详细论述了网络化测控系统中各主要模块的敬计原理和实现方法：(1)基于嵌入式操作系统的网络化仪器：由32位微处理器Mc68EZ328和uClinux组成，通过Socket接口编写Web服务器．实现远程测量和控制。(2)无操作系统的网络化仪器：采用8位微处

2、理器C8051F020平¨网络控制器RTL8019AS．通过编程实现TCP／IP协议族并提供Web服务。该方法使得人耸低端微处理器成功地连接Intemet。(3)戏接口网关：没计了基于嵌入式系统的烈接口网关硬什电路。HJPC配置NAT网关，驱动双以太网接口，应用iptablesI：具实现网络地址转换功能，从而解决瞅入式Intemet时代的地址耗尽问题。(4)单接口网关：首次提出了单接口网荚的实现方法，只驱动一个以太网接口，在其上绑定双IP地址，通过白定义程序实现NAT。该方法硬什简单，价格低廉，适刚丁‘安全性要求较低的小型

3、测控系统。(5)I妖入式Web服务器：提山并验证了在基丁操作系统或无操作系统的条件F，嵌入式网络化仪器中Web服务器的两种实现方法。关键词：测控系统、网络化仪器、嵌入式操作系统、网关、嵌入式WebVABSTRACTThisarticlepresentstwokindsofstructuresofremotemeasure-controlsystembasedonembeddedWebsewer,aimingatdifferentkindsofmeasure—controlscope，performanceandsecuri

4、ty．Comparedwithtraditionalmeasure．centreIsystembuiltonIocalbussuchasRS232andGPIB，thesesstructureshavethecharacteristicofwidermeasure-centrelscope，moreequipmentssupportedandstrongeradaptability．Furthermore．thesestructureshaveuniformUSerinterface，canbeupdatedeasilya

5、ndhavenorelationtoclientplatform．Thedesignandrealizationofeachprimarymodulesarediscussedinde诅i1：(11OS-embeddednetworkinstrumentiSmadeupof32-bitMPUMc68EZ328andembeddedoperatingsystemuClinux．WebserverissetuDtorealizeremotemeasuringandcontrollingbyprogrammingwithsock

6、etinterface．(2)None-OS-embeddednetworkinstrumeatiSdesignedwithan8-bitMCUC8051F020andanetworkcontrollerRTLS019AS．TCP／IPprotocolandWebSeWeriscarriedoutbyprogrammingUsingthismethodmanyIOW-endMCUcanbeconnectedtOInternetSUCCESSfully．(3)Thehardwarecircuitofdouble-interf

7、acegatewaybasedonembeddedsystemisdesignedinthisarticle．NATgatewayisconfiguredwithaPCdrivingdoubleEthernetinterfaces．Usingiptables．network．addresstranslationcanberealizedSOastoresolvetheproblemofaddressexhaustinginembeddedInternetage．(4)Single-interfacegateway,ther

8、ealizationmethodofwhichisbroughtforwardforthefirsttime．bindstwoIPaddressestooneEthernetinterfaceandrealizesNATwithcustomprogram，Thismethodsimplifieshard