基于LwIP和Modbus TCP协议的网络控制器设计

为了实现对终端设备的网络远程控制和监测,该文设计了一款基于LwIP和Modbus TCP协议的网络控制器。该控制器以STM32F107RCT6和LAN9303芯片为核心,设计出了网络通信电路、网口电路、A/D采样电路、光耦隔离电路和IO口电路。软件设计主要完成了LwIP协议栈的移植、Modbus TCP协议程序和其他控制程序的编写。经过测试,所设计的网络控制器在对设备进行远程控制和监测时具有数据传输可靠、通讯稳定和实时性好的优点,能满足工厂使用。

基于lwIP的列车运行控制系统车载设备分组交换通信软件设计

无线通信网络是实现铁路行车调度和列车运行控制业务的关键技术之一。目前在用的GSM-R窄带网络在通信容量和性能方面已无法满足日益丰富的铁路运营需求。随着铁路无线通信技术从GSM-R电路交换向GPRS分组交换过渡,ETCS和CTCS列车运行控制系统规范均引入了TCP/IP协议来承载可靠传输服务。文章参考国内外相关标准规范,详细分析GPRS分组交换通信网络对等通信分层结构及车地通信流程,提出基于lwIP开源协议栈的列车运行控制系统车载设备分组交换通信软件设计。该软件具有分层架构和模块化设计,可在不修改原有列车运行控制系统应用软件及安全机制的前提下,仅对其电路交换通信部分进行简单改造即可完成升级,支持列控业务向GPRS分组交换网络的无缝迁移。该通信软件已成功移植到多款自主化列车自动驾驶(ATO,Automatic Train Operation)系统、列车自动防护(ATP,Automatic Train Protection)系统车载硬件平台及国产化操作系统中。

基于LwIP的嵌入式Web服务器的设计与实现

为了实现嵌入式设备联网,通过网络对设备进行远程控制与监测,以STM32F107为硬件开发平台,uC/OS-Ⅱ实时操作系统为软件平台,通过移植轻量级TCP/IP协议栈LwIP搭建Web服务器,对远程监测设备进行温度采集及处理,并以网页形式将采集的温度显示给用户。测试结果表明,嵌入式Web服务器与远程环境监测设备相互间通过浏览器能够进行数据传输。该环境监控系统具有价格低廉、稳定性强和操作简单等特点,具有较好的应用前景。

LwIP协议在工业远程控制网络中的应用

提出了一种适用于油气储运的远程监控网络的设计方案.根据油气储运的实际情况,在采用以AT91M55800A和DM9000A芯片为核心的硬件平台上,完成了LwIP协议栈的移植,实现了上位机对远程终端的远程访问监控功能,使系统更具实时性与交互性,并保证了通信的可靠性.

基于LwIP协议栈的UDP协议分析与优化

近年来,LwIP协议栈已经在嵌入式系统上得到了广泛的应用,但由于嵌入式处理器性能及实时操作系统效率的影响,应用于嵌入式上的LwIP协议栈的实测性能和理论值之间一直存在较大差距。分析了UDP协议的结构,并在富士通H60高清机顶盒(ARM11体系架构、100M以太网控制器)平台下,通过调用精确到1us的系统时钟,测量了UDP协议接收1KB报文的每个环节所用时间,发现制约UDP协议性能的主要瓶颈之一是内存拷贝,最后,针对内存拷贝给出了一个优化算法。经测试,整体效率提高了32%。

嵌入式LwIP协议栈内存泄露问题研究

为研究复杂软件系统中的内存泄露问题,首先从嵌入式协议栈LwIP使用过程中的一种网络传输性能下降现象出发,基于协议栈控制块内存管理参数,确定了协议栈内存泄露是导致设备长期运行出现该现象的直接原因;然后,结合协议栈源码详细分析了内存泄露的原因和机理,提供了一种解决此类问题的方法,并从编程接口的角度给出了避免出现内存泄露问题的使用原则,对LwIP协议栈的正确使用具有一定的指导意义。

基于uC/OS+LwIP的网口转串口模块的实现

采用S3C44B0芯片为处理器,利用以太网中TCP协议,设计一种网口转串口模块,实现了数据传输方式的转换,并给出了系统框图。软件采用uC/OS+LwIP实时多任务嵌入式系统。软件主要实现5个任务:时钟初始化/操作系统初始化任务,修改IP、子网掩码、网关的菜单任务,LwIP初始化任务,网口初始化任务,网口向串口、串口向网口发送数据任务。给出了主函数和主程序流程图。实际应用效果良好。

基于LwIP协议的多点控制系统研究

设计了一款基于LwIP协议的多点控制系统,该系统由下位机硬件和上位机软件两部分组成,利用操作上位机界面上的按钮来控制与下位机的连接。通过控制下位机上LED灯的试验验证了所设计的系统的有效性。

基于紫光现场可编程门阵列的无操作系统LwIP高效移植

现场可编程门阵列(FPGA)得到广泛的应用,在当前的背景下,国产FPGA异军突起,有其重要的意义。为了提升国产FPGA的应用水平,其对典型应用的高效支持将显得尤其重要。以装载了国产FPGA的紫光同创的PGL22G-MBG324开发板为基础,基于PANGO-M1软核和定制逻辑来实现传输控制协议/网际协议(TCP/IP)千兆网接口通信系统,在硬件端设计出能灵活适应各种网络传输速率的媒体访问控制器(MAC)和实现与外部物理层(PHY)连接的高速网络接口,在软核端移植了轻量型网络协议(LwIP)协议栈,实现软核与个人计算机(PC)的高效通信。移植作品效果显示,国产FPGA在网络通信上具有高度适应性。

基于LwIP协议栈的校园环境监测平台设计

为了实现对校园人口密集场所中多种环境质量指标数值的实时监测,设计了一种基于LwIP协议栈的校园环境监测平台。平台采用模块化设计,分为局域环境监测系统、数据处理转换中心与云平台,实现对各环境指标数据的采集、处理、传输、存储与显示。局域环境监测系统采用ESP8266模块开发,各模块间通过WiFi组成星型网络,实现多节点同时采集温湿度、CO、CO2、TVOC等指标数据,数据处理转换中心通过STM32芯片移植LwIP协议栈设计了一款串口转以太网网关,实现通过IPv6网络将数据发送至云平台,云平台可存储数据并以图形化的形式进行展示。

LWIP在TMS320DM642平台的实现

TMS320DM642平台上实现TCP/IP通信,可为嵌入式多媒体系统的网络应用提供技术支持。分析TMS320DM642芯片功能和轻量级网络协议(LWIP)层次结构,通过LWIP的移植,实现TMS320DM642非网络开发者套件(NDK)解决方案的TCP/IP网络通信,实例验证了LWIP移植方法的有效性。

LWIP在嵌入式视频服务器中的移植与性能测试

主要介绍一种开源的轻型TCP/IP协议栈LWIP(轻型Internet协议 )及其在基于ADI BF5 33的嵌入式视频服务器中的移植与性能测试。在分析LWIP特点的基础上选择直接调用LWIP专门的内部回调函数来实现网络控制和传输 ,而不是把LWIP移植到嵌入式操作系统上。试验结果表明 ,在 10Mbit/s局域网环境下服务器端至少可以同时接受 8个客户端的请求 ,并向其实时传输MPEG4码流。

基于LwIP的嵌入式网络总线与web server的调度实现

针对轻量型LwIP协议栈开源包具有的工业以太网传输功能,应用于嵌入式开发产品中。该产品通过以太网总线和web server和机器人等外围设备通信,但是无法满足总线和web server同时具有稳定性的工业应用需求。提出了一种适用于该产品的基于STM32单片机的资源调度系统,首先对LwIP开源代码进行了改进,针对TCP和HTTP的资源,分别对以太网接收数据、发送数据两个进程进行合理调度,并构建了以STM32单片机为核心的硬件控制系统和软件程序。通过对该控制系统的研究和测试发现,优化后的LwIP架构有效地解决了工业以太网总线和web server资源冲突的问题。

基于STM32CubeMX的FreeRTOS和LwIP移植

随着设备的不断智能化发展,嵌入式设备往往需要结合实时操作系统和网络协议栈来实现网络通讯。而对于嵌入式系统来说,这些中间件的移植过程会比较复杂,STM32CubeMX工具则可以轻松地完成这部分工作。借助于STM32Cube MX,将LwIP协议栈移植到STM32F429微处理器的FreeRTOS实时操作系统中,阐述了移植过程并最终测试成功。

基于LwIP协议栈和交换机芯片的多网口扩展系统设计

针对嵌入式控制系统对能够实现多个网口通信且各网口间相互独立的功能需求,采用一种基于Lw IP协议栈和交换机芯片的多网口扩展方案,该方案通过交换机芯片对主控芯片GMAC网口的物理扩展和Lw IP协议栈对创建的虚拟网络接口的管理,实现控制系统最多6路网口通信且各网口间相互独立的功能要求;控制系统硬件采用SAMA5D36主控芯片和KSZ9896C交换机芯片,软件采用uC/OS实时操作系统和Lw IP协议栈,系统设计完成了实时操作系统和以太网协议栈的移植、交换机芯片的策略配置、驱动层数据包的验收过滤、协议栈网络接口的管理等环节,成功实现了控制系统的多个网口扩展且各网口间相互独立的功能要求。

基于LwIP协议的电磁阀采集技术研究

对运载火箭多通道电磁阀电压信号的采集和数据传输系统进行了研究。系统以PGA+STM32F407为核心,采用了SIN3滤波、多通路并行采集、基于轻量级网际互连协议(LwIP)的数据传输技术,实现了设备小型化的目标。系统设计对需实现多通路模拟量采集系统有一定的参考价值。

基于ZYNQ的可配置高速数据传输系统设计

在数据传输领域中,数据传输量的高速增长,对数据采集和发送以及实时可操控性提出了更高的要求。为解决传统数据传输系统低速率和配置不灵活的问题,设计并提出了一种基于ZYNQ的可配置高速数据传输系统,以满足数据传输系统实时可配置和高速传输的要求。该系统以ZYNQ-7000芯片为核心进行硬件设计,使用C++和Verilog语言进行软件设计。可以通过PC端控制字命令进行配置,实现数据传输控制和以太网传输功能。通过与PC端进行的联机测试,所设计的系统能够实现对数据传输的控制,较好满足稳定性、灵活性以及高速率的要求。

低压注塑机网络管理系统研究

传统低压注塑机是一个单体,生产及维护过程中需要消耗大量的资源,为此提出低压注塑机网络管理系统,可实时获得生产数据和设备状态信息,同时对设备生产参数进行设置管理。首先对系统网络拓扑和数据类型进行研究,设计合适的网络结构;根据系统结构要求设计控制器端网络接口电路及RT-Thread平台中LWIP协议通信线程;为提高人机交互友好程度,设计基于C#语言的服务器端管理系统软件。应用表明所述系统降低生产成本的同时有效提高生产部、设备部等部门的工作效率。

基于ESP32芯片的天线性能研究

针对基于ESP32芯片的天线性能明显不足的现状,使用天线仿真软件对倒F蛇形天线和半波偶极子天线两款常用天线进行了辐射特性仿真,并改进了一个轻量化的网络性能测试工具,通过实验对比了其在辐射特性、接收信号强度指示以及吞吐量方面的表现。在软件协议栈方面,使用网络性能测试工具对LwIP协议栈进行了内存参数修改,以提高其在使用TCP协议时的网络吞吐量性能,通过实验对比实现了较好的优化效果。

一种ZigBee-TCP/IP无缝网关模型

异架构数据通信的研究成为电力集抄系统应用中的关键性技术之一,文章在分析了ZigBee协议栈和TCP/IP协议栈的基础上,给出了ZigBee协议与TCP/IP协议的地址转换机制和数据格式转换模型,并由此建立了一个ZigBee-TCP/IP无缝连接的网关模型;通过改进LWIP协议栈实现了ZigBee协议与TCP/IP协议的转化;最后通过搭建软硬件平台来实现整个网关的设计。