题目：工业控制域网络交换器设计与实现

随着Internet和工业以太网的迅速发展，越来越多的工业设备需要接入这个世界性网络。而主流工业设备一般采用CAN或者RS485等工业现场总线作为接口。本课题在此背景下设计一款桥接以太网、CAN总线和RS485总线的网络交换器。本课题设计的交换器，采用了ARM和C8051F体系结构，移植了WINDOWS和LINUX二种典型的嵌入式操作系统，并为特定硬件开发了设备驱动程序，同时制定了整个系统的应用层协议并加以实现。译码逻辑，存储等电路采用了FPAG硬件软化理念和SOPC技术。本交换器设计过程中通过对TCP/IP协议，嵌入式系统性能优化等问题深入研究，克服了同类产品网络传输效率低，接入节点少，再次开发灵活性差的缺点。针对TCP协议的硬件优化实现要求、糊涂窗综合征、网络传输粘包、数组频繁搬移、线程同步与编程等技术难点，本文逐一阐述，并给出了对应的解决方案。本课题还对系统的整体性能进行了测试，证明本课题的交换器能满足工业领域的实际应用需要。