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基于ARM的网络监控技术在提花毛皮编织系统的应用研究

作　者: 徐世亮
导　师: 俞子荣
学　校: 南昌航空大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 提花毛皮编织系统 TCP网络监控 MFC Windows CE USB驱动
分类号: TS183.92
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 49次
引　用: 1次
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内容摘要

当今社会,计算机技术已进入网络化高速发展阶段。在工业控制领域,网络化监控主要解决管理层与控制层之间的数据通信问题,将以太网技术应用于嵌入式智能控制也具有广阔的前景。人造提花毛皮产业在国内是一个传统性的生产行业。随着时代的发展,虽然装备技术也在不断更新,但在生产技术上还处于集中控制阶段,尤其是数据传输方面,仍然采用简单的串行通信方式进行传输。若将以太网技术与嵌入式智能控制技术应用于人造提花毛皮的生产管理,将简化数据传输的复杂度,也可提高提花毛皮的生产水平。本课题对提花毛皮编织系统网络化远程监控管理进行了深入研究,在嵌入式Windows CE系统下设计基于ARM9的提花毛皮以太网监控管理系统。在本系统中,首先设计了ARM监控模块的硬件电路;应用基于USB通信技术以及嵌入式系统下的程序开发技术,设计了WinCE系统下的网络监控模块软件和WinCE系统下USB的流驱动程序;应用工业以太网通信技术、MFC应用程序,设计了PC端服务器管理监控软件。其中硬件电路的设计包括:以太网控制电路、USB接口电路、串行接口电路、液晶显示接口电路以及存储电路等,为监控软件搭建平台。在网络监控模块的软件中,设计了基于TCP网络通信和USB通信的监控软件,包括毛皮机状态信息的接收和发送、参数设置信息的接收和发送以及花型文件接收与加载等;在PC服务器端主要设计了基于MFC和ADO数据库的TCP服务器多线程管理监控软件,实现了车间内毛皮机状态实时显示与异常报警、工作参数修改和发送、花型文件处理和发送等功能,并解决了PAT格式文件和BMP格式文件转换处理的问题,使花型文件可在应用程序中显示;由于需要在网络监控终端通过USB总线加载数据给花型处理模块,则在WinCE系统下编写了USB的流接口驱动,使得在WinCE系统下ARM可通过USB总线与花型处理模块进行数据通信,缩短了数据加载的时间。本课题设计的基于ARM的提花毛皮网络监控系统,将计算机网络技术、数据库技术、USB总线传输技术、MFC软件开发技术、智能控制理论和提花毛皮编织技术融为一体,使得系统功能更加完善、控制界面更友好、操作更简便,并较好地实现对提花毛皮编织系统的控制,可进一步提高提花毛皮编织生产水平。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-16
  1.1 选题背景和意义  10-11
  1.2 相关技术在国内、外研究发展现状  11-15
    1.2.1 基于lnternet 的测控网络技术的发展状况  11-13
    1.2.2 ARM 嵌入式技术的发展及研究现状  13-14
    1.2.3 USB 总线技术的发展及研究概况  14
    1.2.4 网络监控技术与嵌入式技术在针织工业中的发展现状  14-15
  1.3 课题完成的工作及主要内容  15-16
第2章提花毛皮网络监控系统的总体设计  16-21
  2.1 提花毛皮网络监控系统的功能需求分析  16-17
  2.2 提花毛皮网络监控系统的总体结构  17-18
  2.3 服务器管理监控系统构架  18
  2.4 提花毛皮网络监控终端系统的总体构架  18-21
第3章提花毛皮网络监控终端系统的硬件设计  21-33
  3.1 网络监控终端的硬件总体设计  21-22
  3.2 ARM 监控模块硬件设计  22-29
    3.2.1 S3C2440 微处理器概述  22-23
    3.2.2 主核心板电路设计  23-25
      3.2.2.1 内存SDRAM 模块设计  23
      3.2.2.2 NANDFLASH 模块设计  23-24
      3.2.2.3 主核心板电源模块设计  24-25
    3.2.3 外围扩展电路设计  25-29
      3.2.3.1 网络接口电路设计  25-26
      3.2.3.2 USB 接口电路设计  26-27
      3.2.3.3 串行通信接口电路设计  27-28
      3.2.3.4 液晶显示接口电路设计  28-29
  3.3 花型处理模块硬件设计  29-33
    3.3.1 主核心电路设计  29-30
    3.3.2 USB 接口电路设计  30
    3.3.3 花型存储模块的硬件电路设计  30-31
    3.3.4 数据存储器模块电路设计  31
    3.3.5 花型处理模块与编织控制模块的接口电路设计  31-33
第4章基于ARM 监控网络终端系统的软件设计  33-60
  4.1 监控终端软件功能总体需求分析  33-34
  4.2 Windows CE 5.0 操作系统的裁剪及USB 设备驱动的开发  34-41
    4.2.1 Windows CE 5.0 操作系统的结构  34-35
    4.2.2 Windows CE 5.0 操作系统的裁剪  35-37
    4.2.3 USB100 设备的流接口驱动开发  37-41
      4.2.3.1 USB 总线的流接口驱动概述  37
      4.2.3.2 USB100 设备流接口驱动的开发过程  37-40
      4.2.3.3 WinCE 系统下 ARM 与 USB100 设备通信  40-41
  4.3 WinCE.Net 系统下网络监控模块应用程序设计  41-57
    4.3.1 TCP 网络通信在监控模块中的实现  41-48
      4.3.1.1 TCP 网络传输  41-45
      4.3.1.2 监控模块的网络初始化与连接  45-46
      4.3.1.3 select 接收程序  46-47
      4.3.1.4 select 发送程序  47-48
    4.3.2 监控模块中命令参数的接收与保存  48-52
      4.3.2.1 线性单链表  48-50
      4.3.2.2 TCP 网络接收设置参数和辅助命令  50-52
    4.3.3 TCP 文件接收  52-55
    4.3.4 监控模块与花型处理模块的 USB 通信  55-57
  4.4 花型处理模块中的USB 通信程序设计  57-60
    4.4.1 发送提花毛皮编织系统的运行状态参数  57-58
    4.4.2 接收设置参数  58
    4.4.3 接收文件  58-60
第5章提花毛皮以太网监控管理系统的软件设计  60-79
  5.1 基于 C/S 结构的网络管理监控系统软件的总体需求分析  60-62
    5.1.1 C/S 模型的优点  60
    5.1.2 软件总体构架及需求分析  60-62
  5.2 服务器初始化  62-63
    5.2.1 初始化套接字  62-63
    5.2.2 启动服务  63
  5.3 select 模型的数据接收线程处理  63-67
    5.3.1 多线程技术  63-64
    5.3.2 创建数据接收线程  64-67
  5.4 发送花型文件  67-73
    5.4.1 花型文件处理算法  67-71
      5.4.1.1 提花毛皮花型图片文件格式  67-68
      5.4.1.2 PAT 格式转换 BMP 格式算法  68-71
    5.4.2 文件传输程序  71-73
  5.5 服务器中各参数的处理与存储  73-79
    5.5.1 ADO 数据库存储技术  73-76
      5.5.1.1 ADO 数据库的概述  73
      5.5.1.2 提花毛皮网络管理监控系统中数据库的设计  73-74
      5.5.1.3 数据库的操作  74-76
    5.5.2 发送设置参数  76-77
    5.5.3 接收状态信息  77-79
第6章调试与实验  79-83
  6.1 提花毛皮网络监控终端软件调试  79-80
  6.2 服务器管理监控软件调试  80-83
第7章结论与展望  83-84
参考文献  84-88
论文发表及参加科研情况说明  88-89
致谢  89

基于ARM的网络监控技术在提花毛皮编织系统的应用研究

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