基于ARM 嵌入式网关研究毕业设计.doc

本科毕业论文（设计） 题目 基于ARM9嵌入式网关研究 作者 *** 学院 电气与信息工程 专业 电子信息工程 学号 指导教师 二〇一二 年 四 月 十五 日 摘 要 近些年来，以太网/英特网以及其他的网络逐渐被广泛的应用到通讯和自动化技术中。作为代表的TCP/IP网络传输通讯协议，其高度成熟的开放网络通讯技术正逐渐渗透到不同的自动化系统中，用以连接和控制其他的装置。通常也采用其他工业控制和通讯的嵌入式协议。然而如何实现嵌入式设备的远程控制和数据的远程传送成了重要的问题。基于此问题，我们设计了一种在网络层以上的协议转换器，即网关，它能实现网络层不同协议的转换，从而实现嵌入式设备的远程控制和数据的远程传送。 在设计上，我们选用32位ARM9处理器S3C2410芯片作为内核中央处理器和RTL8019AS网络接口芯片来开发嵌入式网关并且需要运行在嵌入式系统上。开发所涉及的工作包括嵌入式操作系统的BootLoader探索、内核的接口和裁剪、文件系统和驱动配置以及网络程序来解决TCP/IP的通讯等。这其中内核的剪裁和网络程序完全由作者自己设计开发。具体上，研究采用由ARM公司的合作伙伴生产的S3C2410芯片作为整个设计的硬件开发平台，采用Linux嵌入式操作系统作为软件开发平台。经过裁剪后的内核具有体积小和实时性高的特点。最后通过系统测试完成网络接口的通信，这样一个嵌入式设备通过网关接入英特网的解决方案得以实现。 文中首先就嵌入式网关的探索和发展作了一个明确的介绍。然后分析嵌入式网关的技术需求，为解决嵌入式设备接入以太网提出解决方案。最后对本文的设计进行了详细介绍，包括整体结构的设计、硬件及设计平台、嵌入式网络程序、操作系统内核的定制，同样还有系统的接口。其中网络程序和系统接口是整个设计的核心。 关键词：嵌入式网关；Linux操作系统；TCP/IP协议 Abstract In recent years，Ethernet/Internet and other network is applied gradually and widely in the domain of communications and automation. Repressed by TCP/IP network transmission communication protocol, the open network communication technology and controlling the equipments. While it is usually adopts other protocol of the embedded device of industrial control and communication. How to achieve the remote control for the embedded device and remote transition for the data has become an urgent problem. To solve this problem, we designed a converter, we named it Gateway, who worked in network layer and can realize to convert the different agreement in network layer. On this account, we can achieve the remote control for the embedded device and remote transition for the data. A scheme is proposed on this factual significant in this paper. In this paper, the definition, significant of research and trend of development of the Embedded Gateway is introduced, firstly. Then a solution is brought forward and achieved for an embedded device access to Ethernet based on the analysis for the technical requirements of Embedded Gateway. The following contents are detailed introduced in paper, i