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嵌入式工控通信单元的结构主要包含FPGA开发板、嵌入式实时系统及通信协议栈三大部分，它们协同工作以确保系统的稳定运行。

在工业应用中，周期性任务的执行对系统的实时性有着极高的要求。为了确保系统的性能和响应速度，我们特别针对嵌入式设备的时钟性能和系统实时性进行了全面的测试。对于通信单元，我们采用了Wireshark软件工具来验证数据帧内容的正确性。

我们所搭建的测试平台是基于ARM+FPGA架构的。主芯片选用了赛灵思ZYNQ XC7Z010CLG400-1C，其内嵌的ARM Cortex A9双核CPU拥有25K可编程逻辑单元，为系统提供了强大的处理能力。目标板额外配备了1G内存和32MB闪存，为数据存储和处理提供了充足的空间。

从站微处理器我们选用了国产龙芯CPU，而ESC部分则采用了专用集成电路来处理。这样的配置使得微处理器能够专注于应用层功能的处理，而ESC则负责链路层数据帧的处理以及与主站的通信过程。ESC内部的E2PROM存储了从站的配置信息，主站可以方便地获取这些信息。

在嵌入式物联网领域，学习内容丰富且深入。为了确保学习的方向和内容正确，避免走入误区导致职业发展受阻，我们需要不断学习和探索。

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工控通信单元的数据帧命令通过RJ45网线进行传输，测试平台的架构如图所示。我们使用装有Wireshark软件工具的PC机来捕获数据帧的传输，验证其有效性和时钟周期的抖动性。

为了更好地模拟实际应用中的高负载情况，我们在整个测试流程中让负载测试程序与主站应用程序并发执行。实际应用中可能出现的负载包括大量CPU计算、频繁的页面置换以及大量的I/O请求等三种情况。我们使用C语言编写了负载测试程序，模拟了这些负载情况。