[实用新型]用于嵌入式网络化远程输入输出系统的ARM处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于嵌入式网络化远程输入输出系统的ARM处理系统。 

背景技术

随着Internet应用的日益普及，信息共享的程度不断提高。传统的Internet应用以PC为中心，当今的Internet应用将转向以嵌入式设备为中心。对于以单片机应用系统为中心的小型嵌入式设备，怎样利用方便的Internet资源将嵌入式设备的信息共享到Internet上，成为当今电子产品开发的重点。IA(Internet  Appliance)概念的流行表明Internet应用已经进入嵌入式Internet时代。据网络专家的预测，将来在Internet上传输的信息中，将有70%的信息来自于小型嵌入式系统。其中，利用单片机实现嵌入式Internet方案的技术难点在于： 

1、如何利用单片机自身有限的资源对信息进行TCP/IP协议处理，使之变成可以在Internet上传输的IP数据包；

2、在单片机中运行实时内核。

针对这一技术问题出发，目前有如下几种方案： 

1．Gateway+专用网：采用专用网络（如RS-232，RS-232，CAN Bus等）把一小批单片机连接在一起，然后再将该专用网络连接到一个PC上，该PC作为网关将专用网络上的信息转换为TCP/IP协议数据包，然后发到网上实现信息共享。该方案可以连接多种单片机，但存在以下缺点：

a．需要依赖PC机作网关进行协议转换，在多个单片机系统分散的情况下，专用网络布线极为不便；

b．需要在PC机上安装专门的协议转换软件，该软件通常由专门的第三方软件商提供，费用较高。

2. 32位MCU+RTOS:采用32位的高档单片机，在RTOS（实时多任务操作系统）的平台上进行软件开发，在嵌入式系统中实现TCP/IP的协议处理。由于采用高档单片机，该方案可以完成很多复杂的功能。但这种方案存在如下缺点：需要购买或选用免费的RTOS开发软件，对开发人员的开发能力要求较高。 

3．ARM MCU+嵌入式软件包：采用Pollux公司提供的32位单片机即可实现Internet接入功能。由于该单片机是迄今世界上最快的单片机（每秒l亿条指令）之一，可以实现实时多任务操作（时间片轮询）。在MCU执行数据采集和控制功能的同时可把数据打包，发送到Internet上。该方案的外围资源少，不是占先式的实时操作系统。 

发明内容

本实用新型目的在于针对现有技术所存在的不足，提供一种用于嵌入式网络化远程输入输出系统的ARM处理系统。本系统不依赖PC机、费用低、易推广、使用灵活、易于维护、外围资源丰富，并采用占先式实时操作系统的网络化远程输入输出系统，其通过32位单片机实现Internet网络通讯的手段，与异地网络上的计算机实现远程联接；通过RS-232接口与现场I/O模块连接，来完成设备的监测、监控、诊断和维护，并借助计算机网络技术，最终实现设备的维修和故障排除。 

为了解决现有技术中的这些问题，本实用新型提供的技术方案是： 

一种用于嵌入式网络化远程输入输出系统的ARM处理系统，所述的ARM处理系统通过RS-232总线管理I/O模块，所述ARM处理系统包括：

第一单片机( CPUl)；

动态数据存储器（SDRAM），存储ARM处理系统中第一单片机( CPUl)运行的控制程序，还存储所述I/O模块采集的现场数据；

非易失性数据存储器（NVRAM），主要存放为ARM处理系统设定的信息参数，并由第一单片机( CPUl)读取；

程序存储器( FLASH)，用来存放操作系统内核程序、网络协议TCP( UDP)/IP、各功能控制程序模块和RS-232接口通讯协议，并通过第一单片机( CPUl)运行控制程序模块中RS-232通讯模块程序，经RS-232接口

与I/O模块相连；

时钟( CLOCK)，为ARM处理系统提供时间信息；

物理层( PHY)，与第一单片机(CPUl)连接，用来完成TCP/IP网络协议中的第一层部分；

RS-232总线，连接ARM处理系统和各I/O模块，进行数据通讯操作。

对于上述技术方案，发明人还有进一步的优化实施方案。