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(多图) 基于单片机的嵌入式SNMP代理器设计与实现

来源:中电网 / 作者:华中科技大学光电子工程系 姚向朋?? 元秀华?? 2006年10月10日 ?? 收藏0
?????? 引言

?????? SNMP(简单网络管理协议)应用广泛,功能强大,只要管理软件驻留有MIB(管理信息库),并且拥有适当的权限,管理器就可以访问SNMP代理器。SNMP一般用于计算机网络和电信网络,本文提出了用SNMP进行控制。由于其传输媒介是Internet,所以传输距离不受限制,这相对于其他工业控制总线有不可比拟的优势,SNMP最大的优点是协议简洁,适合嵌入式应用。SNMP体系可扩展性强,只要将新的MIB装载在管理软件上就可以实现对新的终端的控制与访问,本文介绍了一种基于廉价的微控制器的实现嵌入式代理器的方案,以微处理器核心实现相关硬件及软件。

?????? 1 SNMP体系结构

?????? SNMP的体系结构(见图1)以简单的查询/回答模型为基础,发送查询的用户为管理者,SNMP的服务器(代理器)回答查询。

SNMP 体系结构


?????? SNMP在TCP/IP体系中属于应用层协议。为了实现SNMP体系,就必须实现从应用层到物理层的所有要用到的协议,管理器在PC机上,代理器处于监测现场,代理器驻留在被管理系统的MIB,我们以单片机为核心来实现嵌入式代理器,嵌入式代理器要对现场采集到的数据进行分析,如果有异常情况发生,通过发送Trap报文给管理器,告知网管有异常情况发生,在报文中还带有异常情况的相关信息,网管可以根据这一信息进行相应的处理,在一些情况下,代理器将数据保存起来,以备管理器的查询。

?????? 2 嵌入式代理器的硬件实现

?????? 我们设计的基于SNMP的控制系统原理见图2。

基于SNMP的控制系统原理


?????? 控制现场的信号采集由A/D转换模块输入单片机。单片机对信号进行处理,并且执行SNMP代理器的任务,硬件部分主要包括A/D、串口、以太网、小逻辑、单片机、监控信号采集、电源及监控等模块,本文着重介绍与嵌入式SNMP代理器密切相关的部分。

?????? 2.1 串口模块

?????? 单片机使用的是TTL电平,而RS-23协议所使用的电平不同,所以需要进行电平转换,通过MAX232实现电平转换。

?????? 2.2 A/D模块

?????? A/D模块主要负责采集外部监控信号,采用AD0809可以采集8个通道的数据,信号变化的动态范围并不大,利用这一特点,合理设置参考电压,可以提高分辨率,从而用低廉的器件实现很好的性能,ADC0809的两个参考电压都可以通过电位器调节,为了保证系统的精度,参考电压必须稳定,为此采用MAXIM的MAX875作为参考电压源。另外需要注意的是:输入到A/D转换器的参考电压经过电位器的分压,为了使参考电压稳定,必须选用高精度、高稳定性的电位器。

?????? 2.3 以太网模块

?????? 以太网模块实现与以太网的通信,采用RealTek的RTL8019芯片实现。

?????? RTL8919A(见图3)有3种工作方式:跳线方式,网卡的I/O和中断由跳线决定;即插即用方式,由软件进行自动配置plug and play;免跳线方式,网卡的I/O和中断由外接的93C46中的内容决定。

RTL8919A


?????? RTL8019AS的引脚65(JP)决定了网卡的工作方式,引脚65脚(JP)是输入引脚,当引脚65为低电平时,8019工作在即插即用方式或免跳线方式,具体由93C46中的内容决定,在嵌入式应用中如果可以不使用93C46,则可以降低成本,同时减少连线,我们把引脚65接高电平(VCC),使用跳线方式。那么,网卡的I/O和中断就不是由93C46的内容决定,这是不需要使用93C46。

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操作系统? SNMP? 单片机?

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