基于linux的嵌入式控制系统软件设计

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1、摘要嵌入式系统是继网络技术之后，义一个新兴的技术发展方向。嵌入式系统具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业应用的突出特征，目前已经广泛地应用于军事围防、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域。Linux属于开放的操作系统，它对新技术，新协议有良好的适应性，而且具有强大的网络功能。因为它的开放源代码、免费和内核可裁剪等优点，在嵌入式系统中的应用越来越J“泛。嵌入式系统应用需求中最为突出的一个特点是注重应用的时效性，因此，采用成熟、易于二次开发的系统有利于节省时I铷，从而以最短的时间面向用，、一。凶此本文的目标就是设

2、计并实现一个Linux平台下的组态的嵌入式底层工业控制软件，用于对常规工、lp过程的控制。本系统可针对不同的具体工业项目自由组态，满足刷户不同的需求，从而大大节省项目的开发时间，为用户争取项目市场提供帮助。文中对嵌入式系统的定义、特点、分类和发展进行了阐述，并且对当前比较典型的嵌入式操作系统作了分析；对嵌入式工业控制系统的需求作了深入研究，选择技术成熟的PCI04嵌入式系统作为系统的硬件平台，Linux操作系统作为系统的软件平台；在对控制系统的功能进行分析的基础上，进行了系统软件的总体设计，主要包括软件功能、数据结构、存储

3、方式和模块划分等；本文设计并实现了基于以太网的ModbusTcp协议，实现了系统的网络通讯功能，使得系统可以与其他支持该协议的组态软什连接，实现分布式网络控制：系统中还利用ModbusTcp协议中为』}j户保留的功能码，实现了系统参数设定和下载的功能。论文采用了多种Lir3ux的编程技术例如多线程技术等，所实现的系统功能完善，组态炙活，具有通用性。本文研究的嵌入式底层小Ik控制系统软件有着广泛的应用领域，通过组态，可用r各种类犁的丁业控制对象和系统，并【1．通过简单移植即可应用于不同的硬件平台．本系统的驯究和丌发具有较，嗣

4、的实州价值。关键词：嵌入式；Ljnux；工业控制系统；多线程TheEmbeddedControlSystemSoftwareDesignBasedonLinuxAbsttactEmbeddedsystemisnewtechnologicaldevelopingdirectionafterthenetworktechnology．BecauseofitsoutstandingcharacteristicsofsmallSize，highperformance，towcost，highreliabilityandwellpra

5、cticality,ithasbeenappliedinmanyfieldssuchasmilitary,electronics，communication，industrialcontroletc．Asanopenoperatingsystem，Linuxcanwelladaptwiththenewtechnologyandprotocol，furthermore,LinuxhavePowerfulnetworkfunctions．Linuxoperationsystembecomesmoreandmoreimporta

6、ntinembeddedsystembecauseofitsopen—resource，freeandflexibility．1nanembeddedsystemapplication，themostprominentfeatureisafocusonthetime．Therefore，theuseofthesystem，cansavetime．Sothegoalofthisthesisistodesignandrealizean：Embeddedindustrialcontrolsoftware，whichisbased

7、ontheLinuxandcanbeconfigured，furtheindustrialprocesscontr01．ThesystemmayrespondtospecificindustrialprojectsbyconfiguranontOmeetdjfrerentuser’SneedInthispaper,theauthorfirstdiscussesthedefinitionI，characteristic，classificationanddevelopmentofembeddedsystem，andintro

8、ducesthetypicalembeddedoperatingsystem，Thenthedemandforanembeddedindustrialcontrolsystemisresearchedandthesoftwareandhardwareplattbrrnlarechoosed．Thirdl