工业控制中嵌入式系统软件的设计--田振超..doc

工业控制中嵌入式系统软件的设计 作 者 姓 名 田振超 专 业 自动化 指导教师姓名 王斌鹏 专业技术职务 讲师 目 录 摘 要 ……………………………………………………………1 第一章 绪论………………………………………………………3 1.1嵌入式系统概述……………………………………………………3 1.2课题简介及研究意义………………………………………………5 1.3嵌入式控制系统研究与国内外现状………………………………6 1.4本文的主要工作和创新……………………………………………7 第二章 嵌入式控制系统软件平台的设计………………………29 2.1☆☆☆………………………………………………………………29 2.2☆☆☆………………………………………………………………35 …… …… …… 摘 要 随着计算机和微电子技术的飞速发展，嵌入式系统作为计算机应用的一个重要领域，已深入到社会的方方面面。近年来，嵌入式系统在工业控制领域的应用也越来越广泛。本文讨论了工业控制中嵌入式系统软件的设计与实现，旨在创建一个完整的嵌入式控制系统软件平台。该平台将嵌入式实时操作系统、嵌入式组态软件、软PLC等有机地结合起来，为嵌入式控制系统提供一个完整的运行环境。本文首先介绍了嵌入式系统的概念、发展和软硬件组成，并对嵌入式控制系统及其相关软件如嵌入式实时操作系统、软PLC系统、嵌入式组态软件等进行了详细的分析，同时阐述了嵌入式控制系统软件平台课题及研究意义。其次根据作者在嵌入式控制系统方面的研究，提出了嵌入式控制系统软件平台的总体框架，并对关键软件的设计做了非常详细的分析。基于分析的结果，本文详细讨论了嵌入式控制系统软件平台中嵌入式实时操作系统、实时数据库管理与通信、人机界面软件等主要模块的实现。在此基础上，本文通过一个实例对平台进行了详细的测试，该测试实例基于PC104标准嵌入式板和嵌入式RTAI实时操作系统。测试表明，该平台具有实时性强、易于裁剪、组态灵活等特点。最后，本文对嵌入式控制系统软件平台需要进一步完善和发展的相关功能模块进行了详细的分析，并展望了嵌入式系统在工业控制中的应用前景及发展方向。本文详细叙述了工业控制中嵌入式系统软件的设计与实现，特别是基于Linux的嵌入式系统，对于在工业控制中应用的嵌入式系统的研究和构造有一定的指导作用。 关键词：嵌入式系统 实时操作系统 工业控制 RTAI MiniGUI ABSTRACT With the rapid development of computer and micro-electronics technology, embedded system which is one of important applications, has been applied in many fields. In recent years, the practice of embedded system in the industrial control becomes more and more extensive. This thesis discussed the design and implementation of embedded system software in industrial control, aim at establishing uniform software platform of an entire embedded control system, which consists of embedded real-time OS, embedded configuration software, softPLC and etc. The thesis began with an overview of the concept, development, hardware and software of embedded system. It analyzed embedded control system and related software, including embedded real-time OS, softPLC and embedded SCADA. Then it briefly introduced the embedded control system software