随着计算机网络技术的发展,引发了控制领域深刻的技术变革,控制系统结构向网络化、开放性方向发展将是控制系统技术发展的主要潮流,但是应用于企业底层的控制网络较企业信息网络的发展相对滞后。为了实现远程控制生产现场,必须实现控制网和信息网的融合。本论文提出了一种新的控制网络结构以实现企业控制网络和信息网的无缝连接。 本文以基于Jupiter处理器的嵌入式网关设计和实现为出发点,介绍了嵌入式网关在工业控制系统中的应用。重点研究了以太网和设备总线之间实现数据转换的关键设备嵌入式网关硬件和软件实现方法,并对传统的TCP/IP协议栈做了大幅度简化,只保留其中最核心的部分,这样就可以减少对系统资源的需求,从而可以在低成本、低速度、小内存的微控制器上实现网络连接。 随着嵌入式系统应用的普及,一个设计良好的操作系统已成为嵌入式系统中不可缺少的关键。uClinux作为一个源代码开放的优秀操作系统,使得它非常适合做嵌入式网关操作系统。我们选择其作为我们的操作系统并在uClinux基础上实现了外围扩展设备的驱动软件以及网关功能的管理软件。 另外为了能够充分利用各种通信资源,在不方便铺设网线情况下使嵌入式网关接入Internet,本文完成了基于GPRS的无线数据收发功能以实现一种新的接入方案。 本系统在用户功能集成、通讯协议转换、软件接口标准化、多用户管理、应用软件开发等方面均有一定创新之处,对于同类系统的设计具有实际的参考和推广价值。