流量計網(wǎng)絡化的功用需求和技術支持
流量計網(wǎng)絡化,如,,等,是適合在遠程測控中運用的儀器,是儀器測控技術、現(xiàn)代計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術與微電子技術深度融合的效果。網(wǎng)絡化設備既可以像一般儀器那樣按設定程序?qū)τ嘘P物理量進行自動測量、控制、存儲和顯現(xiàn)測量效果及控制情況;一同具有首要的網(wǎng)絡運用特征,經(jīng)授權的儀器運用者,通過Internet可以遠程對儀器進行功用操作、獲取測量效果并對儀器實時監(jiān)控、設置參數(shù)和故障診斷,控制其在Internet上動態(tài)發(fā)布信息。它們與計算機一樣,成了網(wǎng)絡中的獨立節(jié)點,很方便地就能與就近的網(wǎng)絡通訊線纜直接聯(lián)接,并且“即插即用”,直接將現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)送上網(wǎng);用戶通過閱讀器或符合規(guī)范的運用程序即可實時閱讀到這些信息(包括處理后的數(shù)據(jù)、儀器儀表的面板圖像等)。 網(wǎng)絡化儀器的特征 依據(jù)Internet的測控系統(tǒng)中前端模塊不只結束信號的搜集和控制,還統(tǒng)籌實施對信號的分析與傳輸,由于它以一個功用強壯的微處理器和一個嵌入式操作系統(tǒng)為支持。在這個平臺上,運用者可以很方便地結束各種測量功用模塊的增加、刪去以及不一樣網(wǎng)絡傳輸方法的選擇。其次,依據(jù)Internet的測控系統(tǒng)為顯著的特征,是信號傳輸?shù)姆椒òl(fā)生了改動。依據(jù)Internet的測控系統(tǒng)對測量、控制信號等的傳輸,是建立在公共的Internet上的。有了前端嵌入式模塊,系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)安全有用的傳輸便成為可能。再有,依據(jù)Internet的測控系統(tǒng)對測得效果的表達和輸出也有了較大改進,一方面,不管身在何處,運用者都可通過客戶機方便地閱讀到各種實時數(shù)據(jù),了解設備現(xiàn)在的工作情況;另一方面,在客戶端的控制基地,所具有的智能化軟件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都可被調(diào)用來對測得效果分析,以及為運用者下達控制指令或作抉擇方案供給協(xié)助。 接入Internet或以太網(wǎng)的方法 網(wǎng)絡化儀器儀表的方案方法,是把嵌入式系統(tǒng)嵌入到儀器儀表中,讓其成為測量和控制的基地。一般,嵌入式儀器接入Internet或以太網(wǎng)成為網(wǎng)絡儀器有三種方法: (1) 由32位MCU構成嵌入式儀器,由于有滿足本錢可擴展運用,悉數(shù)TCP/IP協(xié)議族可以做到系統(tǒng)里去,因而可以成為直接接入Internet的網(wǎng)絡儀器,但開發(fā)難度大; ?。?) 對于等級低8位機構成的嵌入式儀器,選用網(wǎng)絡(如RS-232、RS-485、Profibus等)將若干嵌入式儀器與PC相連,把PC作為網(wǎng)關,并由PC把該網(wǎng)絡上的信息改換為TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)包,發(fā)送到Internet上結束信息同享,但必需求專門配一臺PC來進行協(xié)議改換; (3) 由8位單片機構成直接接入Internet的嵌入式網(wǎng)絡化儀器,這種方案優(yōu)點是可以運用從前的依據(jù)8位單片機的測量設備,通過外加網(wǎng)絡芯片,直接驅(qū)動網(wǎng)絡接口芯片,但占用本錢(ROM、RAM、CPU)較多,懇求單片機具有滿足快的工作速度。 支持網(wǎng)絡的接口芯片 網(wǎng)絡接口芯片運用RELTEK公司的RTL8019AS,由于其優(yōu)異的功用、J價的報價,是用來進行以太網(wǎng)通訊的抱負芯片。 ?。?) 首要功用 符合EthernetⅡ與IEEE802.3規(guī)范;為全雙工通訊接口,收發(fā)可一同抵達10Mbps的速率;內(nèi)置16K的SRAM,用于收發(fā)緩沖,降低對主處理器的速度懇求;支持8/16位數(shù)據(jù)總線,8條間斷懇求線以及16個I/O基地址選擇;能結束物理幀的構成、編解碼、CRC的構成和校驗、數(shù)據(jù)的收發(fā)等,可以通過交換機在雙絞線上一同發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 ?。?) 內(nèi)部結構 RTL8019AS內(nèi)部可分為遠程DMA接口、本地DMA接口、MAC(介質(zhì)訪問控制)邏輯、數(shù)據(jù)編碼解碼邏輯和其他端口。遠程DMA接口是指單片機對RTL8019AS內(nèi)部RAM進行讀寫的總線,即ISA總線的接口有些。單片機收發(fā)數(shù)據(jù)只需對遠程DMA操作。本地DMA接口是RTL8019AS與網(wǎng)線的聯(lián)接通道,結束控制器與網(wǎng)線的數(shù)據(jù)交換。 ?。?) 內(nèi)部RAM地址空間分配 RTL8019AS內(nèi)部有兩塊RAM區(qū)。一塊16K字節(jié),地址為0x4000~0x7fff;一塊32字節(jié),地址為0x0000~0x001f。RAM按頁存儲,每256字節(jié)為一頁。一般將RAM的前12頁(即0x4000~0x4bff)存儲區(qū)作為發(fā)送緩沖區(qū);后52頁(即0x4c00~0x7fff)存儲區(qū)作為接收緩沖區(qū)。第0頁地址為0x0000~0x001f,用于存儲以太網(wǎng)物理地址。 (4) I/O地址分配 RTL8019AS具有32位輸入輸出地址,地址偏移量為00H~1FH。其間00H~0FH共16個地址,為寄存器地址。寄存器分為4頁:PAGE0、PAGE1、PAGE2、PAGE3,由RTL8019AS的CR(Command Register指令寄存器)中的PS1、PS0位來決定要訪問的頁。遠程DMA地址包括10H~17H,都可以用來作遠程DMA端口,只要用其間的一個就可以了。復位端口包括18H~1FH共8個地址,功用一樣,用于RTL8019AS復位。