基于ARM的嵌入式系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)通信研究.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)是一種將底層硬件、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件相結(jié)合的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，隨著后PC時(shí)代的到來(lái)，嵌入式系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)和人們的日常生活中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，已成為IT發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)。同時(shí)，由于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用日益普及，信息共享的程度不斷提高，嵌入式系統(tǒng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的需求也越來(lái)越迫切，連通性、網(wǎng)絡(luò)化正逐漸成為各類測(cè)控裝置、現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表以及家用智能電器設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，特別是與Internet的結(jié)合。因此，嵌入式設(shè)備的Internet網(wǎng)絡(luò)化已成為

2、目前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)重要方向和必然趨勢(shì)。據(jù)網(wǎng)絡(luò)專家預(yù)測(cè)，將來(lái)在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)男畔⒅校?0﹪來(lái)自小型嵌入式系統(tǒng)。 本文分析嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)及基本結(jié)構(gòu)，并比較了現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)接入Internet的一些比較成熟的方案。在此基礎(chǔ)上以ARM7處理器為核心完成了嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)，在此平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)Internet的通信。 系統(tǒng)采用PHILIPS公司的ARM7處理器12C2210作為主控芯片，并在嵌入式最小

3、系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了串行總線接口及以太網(wǎng)接口，便于實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化連接的多樣性。在軟件方面，移植了免費(fèi)公開(kāi)源碼、面向中小型應(yīng)用、可搶占、多任務(wù)的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ。由于μC/OS-Ⅱ內(nèi)核中不支持TCP/IP協(xié)議棧，而嵌入式設(shè)備的Internet連接必須符合TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)范。為了適應(yīng)嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的需要，本文通過(guò)對(duì)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的深入分析，提出了一種針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議的裁減優(yōu)化方案，并對(duì)設(shè)計(jì)

4、中的一些關(guān)鍵技術(shù)作了比較詳細(xì)的分析，實(shí)現(xiàn)了基本的ARP協(xié)議、IP協(xié)議、ICMP協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議，同時(shí)給出了協(xié)議具體的實(shí)現(xiàn)方法，構(gòu)建了一個(gè)滿足嵌入式系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、簡(jiǎn)單性、靈活性特點(diǎn)的嵌入式TCP/IP協(xié)議棧。最后，在此TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上還實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的嵌入式Web SERVER。 本文實(shí)現(xiàn)的TCP/IP協(xié)議棧及嵌入式系統(tǒng)，具有成本少、體積較小、傳輸速度快、使用方便等特點(diǎn)，在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用