基于以太網和CAN總線的樓宇自動化系統設計
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3．3 嵌入式TCP／IP協議棧的實現方法
嵌入式TCP／IP協議棧同樣由套接字來實現，主要包括IP、ARP、ICMP、TCP、UDP協議等等。TCP／IP模型結構分為4層，由上到下分別是：應用層、運輸層、網絡層、物理和數據鏈路層。數據從應用層發出，經過套接字封裝，傳輸至數據鏈路層，交由以太網發送模塊處理。同樣的，以太網接收模塊收到的數據，經過解包，最終交由應用層接收?？紤]到系統實時性，我們采用UDP傳輸協議進行數據和命令的傳送。編寫UDP通信的任務時分為服務器方式和客戶機方式兩種，服務器方式是先接收到數據再進行處理，而客戶機則是先發生數據，然后等待回應處理。UDP進程的流程如圖4所示。本文引用地址：http://www.j9360.com/article/159681.htm
數據報的接收是通過一個任務來進行的。該任務優先級較高，可以通過時問片來觸發，也可以通過中斷來觸發。Rec_Packet()函數是底層的驅動程序函數，它在接收時調用了Rec_Ethemet_Packed()函數進行以太網層處理，而Rec_Ethemet_Packed()函數又調用了IP_PROCESS()函數。IP層的處理由IP_PROESS()函數執行，它將UDP報通過消息隊列交給UDP處理任務去執行。
數據報的發送與數據報的接收是一個相反的過程，是由上層協議函數調用下層協議函數來進行的。上層UDP處理函數或Socket接口函數都是通過調用Send_Ip_Frame()函數來發送IP報的，而Send_Ip_Frame()函數則調用Send_Ip_To_LLC()函數來處理IP地址對應MAC地址的事情，然后Send_Ip_To_LLC()再調用Send_Ethemet_Frame()函數，把對應的MAC地址寫入發送區，最后調用驅動程序的發送函數Send_Packet()。
4 關鍵部位實驗驗證
設備節點樣機如圖5所示，它帶有一個DS18B20數字溫度傳感器，實時將溫度數據通過CAN傳輸至上位機，再通過局域網傳至主控計算機；具有多路I／O接口(可外接繼電器)，能接收上位機命令改變I／O口的輸出。上位機使用ARM核心板外擴通信接口作為實驗板，主控機使用路由器接入，控制界面由VC++編寫。實驗時將IP地址設為一固定的私有IP，網關IP設為內置交換機的TP-LINK路由器IP，設置好路由器工作方式后即可運行。以溫度采集與繼電器控制為例，驗證了主控機對設備節點的監控和管理功能，表明該方案技術切實可行。
5 結束語
提出了一種實時性較高、實用性較強的樓宇自動化控制系統解決方案，并對關鍵技術進行了驗證。系統技術成熟，易于維護和擴展，可以將建筑內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷，對各系統設備進行集中監控和管理，使各下屬設備協調有序的工作，并及時處理故障。
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