现场总线技术的发展历程嵌入式远程测试控制新纪元

在远程测试控制技术的演进中,现场总线技术的发展历程是不可或缺的一部分。这项技术不仅推动了嵌入式系统的智能化,也为远程诊断和控制提供了强有力的支持。以下,我们将探讨如何通过现场总线技术实现嵌入式远程测试控制,并揭示其在现代工业自动化中的重要作用。

总体方案

为了实现嵌入式远程测试控制,我们首先需要在测试终端设备中集成网络接口模块,这样就可以通过互联网建立与诊断PC之间的数据交互。在这个过程中,诊断专家能够通过Internet发送指令到异地的测试仪,而测试仪则会根据这些指令自动完成对故障设备的检测,并将检测结果实时传输回诊断PC。

基本原理

2.1 互联网基础结构与特征

作为一种结合计算机科学、通讯技术与故障诊断技术的新模式,设备远程监测诊断依赖于TCP/IP协议。该协议分为四层,从上到下分别是应用层、传输层、网络层和链路层。本项目使用EM2000网络模块,其底下三层复杂协议已被固化在ASIC芯片中,使得研究工作主要集中在应用层设计和功能实现上。

2.2 传输帧定义

为了确保数据传输无误且高效,本项目采用了两种类型的帧格式:一为数据帧,一为命令控制帧。每个框架都经过精心设计,以保证信息交流无阻碍,同时保持可靠性并优化信息利用率。在实际操作中,我们确定使用一个字节长度,即256种状态来定义不同类型的事务。

具体实施

3.1 网络接口设计

嵌入式系统必须通过TCP/IP协议转换才能连接到互联网。在这里,串行通信设计是关键,将MCU(微处理器单元)按照预先定义格式通过串行接口发送或接收即可。EM2000网关兼容TTL电平,不需要额外电平变换电路,使得设计更加简便。

3.2 MCU软件设计

MCU系统软件主要由MCS-51汇编程序编写,以实现本地键盘控制与异地远端同步工作。此外,还包括初始化程序、扫描程序、执行程序、中断调用程序以及协议翻译程序等。特别注意的是,在进行存储单元初始化时,由于平台运行期间寄存器内容不断变化,因此需要再次置位以保证内容的一致性和可控性。

3.3 TCP/IP端口配置

TCP/IP端口配置是一个标准化过程,只需知道通信双方IP地址及路由即可轻松建立网络连接。本模块设置缓冲区大小及通信速率,为提高IP包传输效率做出了努力。

远端诊断终端设计

4.1 通信模块配置网页设计及上传:

采用HTML语言编写Web页面风格界面,上载至FLASH存储器用户可以通过浏览器对硬件访问和网络参数设置。此外,还增添密码入口参数设定以提升安全性。

4.2 远端主程序:

采用Microsoft Visual Basic语言编写,以Visual Basic中的WinSock插件支持Socket建立本地计算机与平台之间通信,以及完成数据交互显示当前状态框实时更新操作结果。当两者成功连接后,可以开始进行各种操作,如发送指令或者查询状态等。