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嵌入式Linux工业协议网关部署与集成调试实战

共计 30 章节

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工业协议网关概述

网关定义 · 工业物联网架构中的位置 · 主流工业协议简介（Modbus

工业协议网关概述网关定义

硬件平台选型

主流嵌入式平台对比（ARM Cort… · x86 · RISC-V）

硬件平台选型ARM

嵌入式Linux系统构建

交叉编译环境搭建 · U-Boot移植与配置 · Linux内核裁剪与编译

设备树（Device Tree）详解

设备树语法 · GPIO/UART/I2C/SPI节… · 设备树覆盖（Overlay）技术

驱动开发基础

字符设备驱动框架 · Platform驱动模型 · 设备树与驱动匹配机制

驱动开发基础字符设备驱动框架

GPIO与LED驱动实战

GPIO子系统API · 用户空间GPIO控制（sysfs/l… · LED触发模式配置

UART串口通信

Linux串口驱动框架 · termios配置 · RS232/RS485切换控制

UART串口通信

I2C与SPI总线驱动

I2C设备驱动编写 · SPI设备驱动编写 · 常见传感器（温湿度

CAN总线通信

SocketCAN框架 · CAN报文收发 · CANopen协议栈移植（CanFe…

CAN总线通信

Modbus协议实现

libmodbus库移植 · Modbus RTU主从站实现 · Modbus TCP服务器实现

Modbus协议实现

PROFINET协议栈集成

PROFINET设备开发基础 · p-net协议栈移植 · GSD文件生成

PROFINET协议栈集成

EtherNet/IP协议实现

EtherNet/IP协议栈（OpE… · CIP对象模型 · 显式/隐式报文通信

EtherNet/IP协议实现

MQTT与云平台对接

Eclipse Mosquitto部… · MQTT客户端开发（paho-mqt… · JSON数据封装

MQTT云平台对接

OPC UA协议集成

open62541库移植 · OPC UA服务器搭建 · 地址空间建模

协议转换引擎设计

协议抽象层设计 · 数据映射规则引擎 · 多协议并发处理架构

协议转换引擎设计协议抽象层设计

数据采集与缓存机制

环形缓冲区设计 · SQLite嵌入式数据库集成 · 掉电保护与数据持久化

数据采集缓存机制

Web配置管理界面

Lighttpd/Nginx部署 · CGI/Lua脚本实现 · AJAX动态配置

Web配置管理界面

远程升级（OTA）机制

OTA架构设计 · 差分升级（bsdiff） · 双备份启动策略

OTA远程升级

网络安全与加密

OpenSSL集成 · TLS/DTLS加密通信 · 防火墙规则配置

网络安全加密

日志系统设计

syslog/rsyslog配置 · 日志分级与轮转 · 远程日志服务器

日志系统设计syslog/rsysl…

看门狗与系统监控

硬件看门狗驱动 · 软件看门狗（watchdogd） · CPU/内存/网络监控脚本

看门狗系统监控

实时性优化

PREEMPT_RT内核补丁 · 中断线程化 · CPU隔离与亲和性

实时性优化PREEMPT

性能测试与调优

网络吞吐量测试（iperf） · 协议转换延迟测试 · 压力测试与稳定性评估

性能测试调优

集成调试环境搭建

JTAG调试器（OpenOCD） · 串口调试终端（minicom/pic… · 网络抓包（tcpdump/Wires…

集成调试环境搭建JTAG

常见硬件故障排查

电源纹波测量 · 信号完整性检查 · 焊接虚焊检测

常见硬件故障排查电源纹波测量

常见软件故障排查

内核Oops分析 · 段错误定位（core dump/GD… · 内存泄漏检测（Valgrind）

常见软件故障排查Oops

Modbus转MQTT网关实战

需求分析 · 协议映射表设计 · 代码实现

PROFINET转Modbus TCP网关实战

协议转换逻辑 · 数据同步机制 · 工业现场部署

多协议聚合网关实战

同时接入Modbus/CANopen… · 统一数据模型 · 云端上报

多协议聚合网关实…Modbus/CANop…

项目总结与文档编写

技术方案文档 · 测试报告 · 用户手册

项目总结文档编写