随着以太网技术的不断发展与成熟,TCP/IP协议的应用日益广泛.凭借其在快速性、开放性和兼容性诸方面的优势,以太网在现场控制及其他相关领域的应用有着其他通用总线无与伦比的优势.该论文以住宅小区安防系统为应用背景,并针对不同的用户对象,实现了两种基于不同网络结构的安防系统:基于RS485/Ethernet网络架构的安防系统(以下称"低端安防系统")和基于以太网技术的安防系统(以下称"中高端安防系统").低端安防系统在逻辑上由用户层、大楼层和小区层三个层次构成,三个层次分别对应着用户终端机、大楼集中器和中央监控主机三种不同的硬件设备.用户层与大楼层通过RS485网络实现互连形成局部RS485网络、大楼层与小区层通过以太网实现互连共同接入小区局域网.中高端系统物理上由用户机、门口机、管理机和中央监控主机共同构成,四者均通过以太网接口接入到小区局域网实现相互间的直接通信.中高端安防系统除具备低端系统所具有的基本安全防范功能外、还支持小区范围内语音通话功能.在基于RS485/Ethernet网络架构的安防系统实现中,文章介绍了家庭终端机、大楼集中器的硬件构成和软件实现.在硬件方面,采用双定时器配合在单片机外部中断口分别产生发送和接收波特率、模拟出异步串行通信口,解决了控制主机串口资源不够的难题.为避免警情被解除前家庭终端机向监控网络重复无节制的发送报警信息而导致不必要的网络重载,在报警信号的处理中使用了组合逻辑运算的方法实现家庭控制主机对警情判断、重复报警信号甄别和剔除,以保证警情发生后相应的报警信息仅作一次可靠的上传.为了便于RS485网络的维护与管理,在大楼集中器中实现了用户管理和网络诊断模块,借助于该模块,大楼集中器可自动识别新添加进RS485网络的用户终端机并予以注册、自动鉴别出发生通信故障的用户终端机并将其从RS485网络中"软剔除",待故障排除后自动恢复对该终端机的通信.为防止在通信流量较大而处理器重载的情况下,系统来不及处理接收缓冲中数据而导致后一帧数据对前一帧数据不合理的覆盖,文章特地引入了环形缓冲区、采用两级缓冲的方法以避免该情况的发生.针对于以太网模块中网络处理器不支持IP地址及子网掩码等网络参数动态配置的缺陷,采用动态存储网络配置参数、修改参数后同步更新预分配网络配置存储区而后重启系统的办法解决了这一缺陷.文章对网络处理器中应用程序在线升级功能的具体实现细节作了重点介绍.在人机交互方面,通过环形队列的使用实现了输出菜单的自动滚屏和指示当前输入位置闪变光标的自动翻转,此外对所输入的系统参数设定了自检验规则以保证输入参数的合理性,这一系列的人机交互措施的采用对简单硬件环境下友好人机交互的实现有着很好的借鉴意义.基于以太网技术的安防系统是一套完整的以太网解决方案,系统中的每一台设备机均通过以太网接口直接接入到小区局域网,凭借其以太网直接接入的优势,在以太网安防系统中实现了以安防为基本功能的、包含全双工语音通话、公共信息服务等功能在内的扩展业务.对原始的语音信号通过采样、滤波、A/D转换后进行必要的压缩,将语音数据转变为适合网络传输的音频流,语音模块对所接收到的音频流通过类似相反的处理过程将对方的语音信息予以还原.为提高串行E2PROM访问速度及网络服务响应速度,采用一种ID-IP映射表的分级存储管理的方法以实现了电话号码与IP地址间的快速映射与转换,并在此基础上实现了ID-IP映射表分级搜索的网络服务.为便于语音链路的管理与维护,在每个链路建立之初特地为其实现一个链路维护实例,在该语音链路的整个生命周期内可通过该实例依据当前通话状态(空闲、呼叫、被呼叫和通话)对语音链路的具体事务进行妥善处理.为提高安防系统的健壮性,在低端系统原有安防措施的基础上对中高端系统的安防策略予以了改进,这些改进措施包括对已出现报警信号处于"休眠"状态的探头定时"唤醒"、引入新的控制字标定各探头手动布防状态以实现对故障探头的常拆除及更换等.