论文部分内容阅读
嵌入式系统是一种将底层硬件、实时操作系统和应用软件相结合的专用计算机系统，随着后PC时代的到来，嵌入式系统在经济社会和人们的日常生活中得到了越来越广泛的应用，已成为IT发展的一个热点。同时，由于互联网的应用日益普及，信息共享的程度不断提高，嵌入式系统设备网络化的需求也越来越迫切，连通性、网络化正逐渐成为各类测控装置、现场仪器仪表以及家用智能电器设计的发展方向，特别是与Internet的结合。因此，嵌入式设备的Internet网络化已成为目前网络发展的一个重要方向和必然趋势。据网络专家预测，将来在互联网上传输的信息中，有70％来自小型嵌入式系统。 本文分析嵌入式系统的特点及基本结构，并比较了现有的嵌入式系统接入Internet的一些比较成熟的方案。在此基础上以ARM7处理器为核心完成了嵌入式系统的硬件平台及网络接口设计，在此平台上实现了嵌入式系统Internet的通信。 系统采用PHILIPS公司的ARM7处理器LPC2210作为主控芯片，并在嵌入式最小系统的基础上设计了串行总线接口及以太网接口，便于实现嵌入式系统网络化连接的多样性。在软件方面，移植了免费公开源码、面向中小型应用、可抢占、多任务的实时嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ。由于μC／OS-Ⅱ内核中不支持TCP／IP协议栈，而嵌入式设备的Internet连接必须符合TCP／IP网络协议规范。为了适应嵌入式系统网络化的需要，本文通过对TCP／IP网络协议栈的深入分析，提出了一种针对嵌入式系统的TCP／IP协议的裁减优化方案，并对设计中的一些关键技术作了比较详细的分析，实现了基本的ARP协议、IP协议、ICMP协议、TCP协议、UDP协议，同时给出了协议具体的实现方法，构建了一个满足嵌入式系统实时性、简单性、灵活性特点的嵌入式TCP／IP协议栈。最后，在此TCP／IP协议基础上还实现了一个简单的嵌入式Web SERVER。 本文实现的TCP／IP协议栈及嵌入式系统，具有成本少、体积较小、传输速度快、使用方便等特点，在远程数据采集、工业控制等领域有着广泛的应用前景。