2。1 系统设计原则

(1)可靠性和安全性 硬件应该选用可靠、成熟的产品，而软件需要具有很好的兼容性。整个系统要保

证较高的可靠性，同时应该保证数据的完整性、实时性。在系统发生故障后能够迅速 地恢复或者能够方便维修人员快速的对整个系统进行故障检测以及维修。

(2)可扩充性 当今社会技术飞速地发展，各类软件硬件不断的更新换代，所以我们在设计系统

时要考虑到今后系统更新升级的需要。在此同时，为了增加系统的可靠性、降低系统 的故障率、方便今后系统的发展和升级，在系统的设计中需要留有一定的冗余。而模 块化和层次化的设计为今后的正常使用以及故障检测带来了极大的便利。论文网

(3)经济性 系统设计人员应该根据系统所需达到的功能合理地配置方案，通过有机严密的组

合，从而使得系统最大化发挥其功能，实现最理想的性价比，在保证系统方便而且适 用的同时，确保系统的经济性，以便节约投资[1]。

2。2 系统总体设计方案

将嵌入式系统和以太网相结合来实现远程数据的采集与显示，通常可以采用以下 两种方法：

(1)嵌入式处理器+以太网控制器 这种方法对嵌入式处理器没有什么特殊的要求，只要把以太网控制器芯片作为接

口芯片，与嵌入式处理器正确连接，通过编程即可使用。例如：CS8900 就是 1 种以 太网控制器芯片。这种方法通用性很强，同时不受处理器限制，但是处理器和网络需 要通过外部总线交换数据，速度较慢。

(2)集成了以太网控制器的嵌入式处理器+以太网收发器 这种方法要求嵌入式系统有通用的网络接口（如 MII 或 RMII）。而处理器和网

络之间的数据交换通过内部总线实现，速度较快。例如：DP83848C 就是 1 种以太网 收发器。

出于数据传输速度的考虑，本系统采用第二个方案来实现以太网通信，传送设备 采集的电压电流等电能质量指标参数。系统总体框图如图 2-1 所示。

图 2-1 系统总体框图

2。2。1 硬件设计方案

硬件设计最重要的就是选择合适的系统主处理器，出于系统稳定性、性价比、 系统升级和功耗等方面的综合考虑，选用 ARM Cortex-M3 系列的 LPC1788 微控制器。 具体来说，本系统采用 NXP 公司的内部集成以太网控制器的 32 位 RISC 处理器 LPC1788 来实现简易网页浏览。LPC1788 控制器包含一个 10Mbps 或 100Mbps 的 EMAC（以太网 媒体访问控制器），通过 MII 或 RMII 接口可以实现与片外 PHY 之间的连接[2]。同时 由于接口的原因，为了实现以太网通信，本系统选用支持 MII 和 RMII 接口模式的以 太网收发器 DP83848C。最后就是微控制器 LPC1788 和以太网收发器 DP83848C 与 PC 机之间的连接问题了。本系统选择集成了网络变压器的 RJ45 接口 HR911105A。 LPC1788 通过以太网收发器 DP83848C 和集成了网络变压器的 RJ45 接口就可以实现以 太网通信，传输远程设备采集到的数据了。文献综述

2。2。2 软件设计方案

该设计的软件部分从框架上分为 5 大部分：以太网模块驱动、TCP\IP 模块、API

（应用程序接口）和 HTTP（超文本传输协议）服务模块、LPC1788 微控制器驱动库以 及网页页面布局。代码分为以下几个功能块：

(1)系统主程序，执行 DP83848C 初始化、复位标志、启动定时器、设置侦听端口 以及 HTTP 服务调用等，同时也包括了诸如网页浏览 A\D 转换结果值的附加应用功能；

(2)EMAC 接口配置，为该接口分配功能引脚，并设置相关参数以及 MAC 地址等； (3)TCP/IP 协议栈，这部分为用户提供一些简易可执行的 API，如 PHY 硬件及 TCP