Ingenieria

Implementaci´ n del protocolo TCP/IP sobre
o
un microcontrolador de 8 bits
Pablo Garc´a Fern´ ndez
ı
a
28 de mayo de 2002

Resumen
La necesidad por parte de la industria de monitorizar las variables determinantes de su
proceso productivo, en lugares alejados de sus centros de control, realza la importancia
de sistemas de monitorizaci´ n que dispongan de elementos para realizar lacomunicao
ci´ n de los datos. Esta se puede realizar aprovechando soluciones hardware externas,
o
lo que conlleva un coste mayor, o bien se puede adoptar la soluci´ n de integrar los
o
dispositivos para realizarla, reduciendo de esta manera tanto el coste como el espacio
´
necesario para su uso. En este trabajo se propone una soluci´ n de este ultimo tipo,
o
basada en una arquitectura tipomicrocontrolador, e incorporando un sistema de comunicaciones v´ lido tanto para transmisi´ n sobre un enlace de radio como sobre Ethernet.
a
o
Para ello se ha desarrollado una pila TCP/IP simplificada sobre una arquitectura de 8
bits.

´
Indice general
1. Introducci´ n
o

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2. Descripci´ n de la Arquitectura
o
2.1. RTUs de comunicaci´ n v´a trunking . . . . . . . . . . . . . . . .oı
2.2. RTUs de comunicaci´ n por red Ethernet . . . . . . . . . . . . . .
o
2.3. Microcontrolador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.1. Microcontrolador en RTUs de tipo trunking (PIC16F876) .
2.3.2. Microcontrolador en RTUs de tipo Ethernet (PIC16F877) .

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3. Descripci´ n de la aplicaci´ n particular
o
o
3.1. Memoria dealmacenamiento de datos . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.1. Estructura interna de la memoria de almacenamiento de datos

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4. Canales de Comunicaci´ n
o
4.1. Trunking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1.1. Sistema MPT 1327 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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5. Protocolo de Comunicaciones
5.1. Protocolo TCP/IP . . . . . . . . . . . . .
5.1.1. Simplificaciones Protocolo IP . .
5.1.2. Simplificaciones Protocolo TCP .
5.2. Esquemas de comunicaciones tipo . . . .
5.2.1. Comunicaciones de datos . . . . .
5.2.2. Comunicaciones de alarmas . . .
5.2.3. Comunicaciones de configuraci´ n
o

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6. Estructura de los paquetes
6.1. Mensajes de datos . . . . . .6.2. Mensajes de alarma . . . . .
6.3. Mensaje de sincronizaci´ n .
o
6.4. Mensajes de Parametrizaci´ n
o

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7. Conclusiones.
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Cap´tulo 1
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Introducci´ n
o
Las aplicaciones industriales que requieren el env´o de informaci´ n del estado de
ı
o
cualquier fase de su proceso productivo hacia las instalaciones de control requieren la
aplicaci´ n de m´ todos de telemedida fiables y economicamente viables.
o
e
Las empresas el´ctricas no son una excepci´ n a esta regla. Las peculiaridades de
e
o
este negocio hacen que las diversas fases de la cadena productiva est´ n alejadas mucho
e
entre si y del centro de control. En particular, el proceso de distribuci´ n de la energ´a
o
ı
el´ ctrica, conlleva la necesidad de la medida de diferentes par´ metros que muestren el
e
a
estado de funcionamiento de la red....