基于μC-OS-Ⅱ和LwIP的嵌入式網(wǎng)關(guān)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,越來越多的傳統(tǒng)工控設(shè)備需要接入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集與控制,然而大多數(shù)傳統(tǒng)工控設(shè)備最常用的通信接口是串口,不具備網(wǎng)絡(luò)接口,不能直接接入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。為了解決這些傳統(tǒng)工控設(shè)備不能入網(wǎng)問題,本文設(shè)計(jì)了一款輕量級(jí)的嵌入式網(wǎng)關(guān)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了串口協(xié)議與 TCP協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)化。
　　首先,本文在深入研究了常用嵌入式操作系統(tǒng)、常用嵌入式 TCP/IP協(xié)議棧、常用嵌入式文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出了一款以 S3C244

2、0(ARM9)微處理器為硬件平臺(tái),以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II搭載輕量級(jí) TCP/IP協(xié)議棧 LwIP和小型嵌入式文件系統(tǒng) FatFS為軟件平臺(tái)的輕量級(jí)嵌入式網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。其次,本文搭建了嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件平臺(tái),詳細(xì)講述了如何在 S3C2440上移植μC/OS-II、如何在μC/OS-II上移植 LwIP、如何在 SD卡上移植 FatFS以及如何實(shí)現(xiàn) DM9000網(wǎng)卡和 SD卡驅(qū)動(dòng)程序等技術(shù)問題。然后,本文在搭建好的網(wǎng)關(guān)軟件平臺(tái)上開發(fā)了相應(yīng)的

3、網(wǎng)關(guān)軟件,該軟件具有串口讀寫、協(xié)議轉(zhuǎn)換(串口協(xié)議轉(zhuǎn) TCP協(xié)議)、本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)、TCP服務(wù)器等功能,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。最后,本文對(duì)所設(shè)計(jì)的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)大小、協(xié)議轉(zhuǎn)化、網(wǎng)關(guān)性能(MTU、丟包率)、本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)等測試,測試結(jié)果顯示網(wǎng)關(guān)軟件系統(tǒng)大小僅為86.45 KB;網(wǎng)關(guān)的 MTU為1500 Bytes;在數(shù)據(jù)包大小為13 Bytes,發(fā)包頻率1包/s的情況下網(wǎng)關(guān)的丟包率小于0.3％;協(xié)議轉(zhuǎn)化、本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能均正常。測試結(jié)果