嵌入式系统以太网接口电路设计毕业设计开题报告

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1、 毕业设计开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： 学学 号：号： 学学 院 、 系院 、 系 ： 信息与通信工程学院电气工程系 专专 业业 ： 自动化 设设 计计 题题 目目： 嵌入式系统以太网接口电路设计 指 导 教 师指 导 教 师 : 2012 年 3 月 15 日 毕毕 业业 设设 计计 开开 题题 报报 告告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文 献综述： 文文 献献 综综 述述 一：研究背景及意义 随着微电子技术和计算机技术的发展，嵌入式技术得到广阔的发展空间，特别是进 入 20 世纪 90 年代以来，嵌入式技术的发展和普及更为引人注目，已经成为现代工

2、业控 制、 通信类和消费类产品发展的方向， 在通信领域， 众多网络设备如 VOIP， WirelessLAN， ADSL 等都包含有大量嵌入式技术的成份，广播电视在向数字化的趋势发展，DVB，DAB 技术也逐渐在全面推广起来，个人消费类产品，如 PDA、数码相机、MP3 播放器等产品 都离不开嵌入式技术的支持，嵌入式技术在 ATM、可视电话、汽车的 ABS 等产品中也都 有大量的应用，此外，军事领域之中也处处可见嵌入式技术的身影，如单兵信息终端， 便携式保密机，战场指挥系统等，可以说，嵌入式系统已经渗透到人们日常生活以至国 家安全防御体系之中 1。 嵌入式技术发展的核心是嵌入式微控制芯片技术的

3、发展， 当今微控制芯片功能变得 越来越强，种类更为繁多，如 MIPS，PowerPC，X86，ARM，PIC 等，但这些嵌入式处理 器受到价格以及兼容性等因素要求的限制， 应用状况有所不同， MIPS 和 PowerPC 处理器 市场定位较高，对于成本敏感的应用并不合适，而 x86 系列处理器要与 8068、286、386 等保持兼容性，使用相同的指令集，从而限制了 CPU 系统性能的提高，当今嵌入式领域 中使用最为广泛的是基于 ARM 体系结构的嵌入式处理器，其占据了 80以上的 32 位嵌 入式处理器市场份额，从发展之初至今，ARM 公司已经推出 ARM7，ARM9，ARM9E，ARM10

4、， SecurCore 以及 Intel 的 StrongARM 和 Xscale 等一系列的产品。 这些不同版本的处理器 内核，虽一脉相承，但应用背景不同，例如，ARM7 系列处理器针对功耗和陈本要求比较 苛刻的应用而设计的；而 ARM9 系列处理器主要应用于下一代的无线设备；SecurCore 则是专为安全设备而定制的 34。 技术的发展要与实际应用相结合，才能体现出技术进步的价值，嵌入式系统的发展 正如日中天， 基于 ARM 核嵌入式微处理器的以太网的嵌入式控制实现也正在国内外如火 如荼的展开， 以太网在实时操作、 可靠传输、 标准统一等方面的卓越性能及其便于安装、 维护简单、不受通信距

5、离限制等优点，已经被国内外很多监控、控制领域的研究人员广 泛关注，并在实际应用中 2。 二：国内外研究现状 以太网是一种采用载波侦听多路访 N冲突检测(CSMACD)和介质存取控制(MAC) 协议在共享介质上传输数据的技术。由于其具有使用简便、价格低、速率高等优点，因 而从 20 世纪 80 年代出现以来，便很快成为局域网的主流，3 基于 ARM 处理器的串行通 信与以太网协议的研究与应用在城域网和广域网上也得到很广泛的应用。据统计，目前 全球 85的网络采用了以太网技术。 早期的以太网被称为共享以太网是指多节点共享同 一个传输媒体，节点问采用广播方式通信 ，所以容易发生冲突。共享以太网 CS

6、MACD 技术来避免冲突，即发送方检测到冲突就暂停发送，随机延迟一段时间后再重新发送直 到成功5。 因而共享以太网 对时间响应 具有不确定 性。近年来出 现的交换以 太网 (SwitchedEthernetj 克服了这一缺点。 交换以太网将网络以星型拓扑结构划分为许多物 理上互相隔离而逻辑上互相联系的节点， 在发送端和接收端之间建立一个独占的全双工 通道，因而能有效避免冲突，同时使得以太网的服务质量得到很大提高。在传输速度方 面，以太网从出现至今的 20 多年的发展时间里，运行速度提高了两个数量级，从 80 年 代的 10Mbps 到 90 年代的 100Mbps、 1000Mbps， 再到现今的 10Gbps。 以太网的速度优势、 低廉的端口价格和优越的性能， 对于那些准备实行信息化改造以提高效率的生产领域来 说，具有很大的吸引力。目前，在国内外的工业领域，由以太网与工业现场相结合的工 业以太网技术正处于研究和初步应用之中， 成为工业控制网络建设的一种可行的解决方 案。在人们的日常生活和工作中，基于以太网技术和 TCPIP