现场总线技术的秘密嵌入式远程测试控制背后的神秘力量
现场总线技术的秘密:揭开嵌入式远程测试控制背后的神秘力量
在遥控终端仪中引入网络接口模块,以互联网为传输平台,实现与诊断PC的实时数据交互。诊断专家可通过Internet向异地测试仪发送指令,进行自动测试,并收回测试数据。建立了一个实时交互的传输平台。
互联网结构与特征
设备远程监测诊断结合计算机科学、通讯技术和故障诊断技术,是一种新的设备故障诊断模式。TCP/IP是最成功的通信协议之一,由上到下分为四层:应用层、传输层、网络层和链路层。本应用使用EM2000网络模块,其底下的3个协议已经固化在ASIC中,可以实现透明数据通信。
本应用主要集中在应用层设计与功能实现上,包括建立在传输层上的数据帧定义、交换数据定义、应用功能设计以及人机交互界面设计等。
EM2000网关作为连接嵌入式系统与互联网的桥梁,在其内部包含了复杂的协议转换能力。一方面,PC端网络程序将应用层数据打包成IP包发送至网关;另一方面,网关将RS-232接口上的原始数据封装成IP包再发送至PC端。此外,EM2002网关支持WWW接口,使得用户可以通过浏览器配置和管理串行设备。在具体位置如图所示:
图1: EM2000网关在系统中的位置
传输帧格式定义
本文重点介绍第四级(即第4位)——应用层部分内容。这部分内容涉及到两个大类别:一是命令控制帧,一是用于检测信道状态并反馈结果的一种称之为“检测报告”或“检查信息”的特殊类型,这些都是基于预先设定的规则来组织和解释信息,以确保无误交流且易于识别,同时保证信息安全性兼顾效率利用率。
具体实施
网络接口设计
MCU软件设计
存储单元初始化特殊要求
子程序间通信机制
TCP/IP端口配置
远程诊断终端软件编写
远程终端主程序采用Microsoft Visual Basic语言编写,有两大功能:控制操作和执行测试。在执行前输入分配到的IP地址及要侦听的端口号,然后根据网络状况利用VB语言中的WinSock插件Connect方法建立Socket,从而完成控制等数据传送与接受。运行状态及其结果均由当前状态框实时显示。当本地计算机与远程计算机之间有任何变化,都会立即反映出这个框内。