【摘要】： IT技術(shù)的飛速發(fā)展把人們帶進了后PC(Post-PC)時代,與Internet相結(jié)合的、便攜的、實時嵌入式信息處理設(shè)備將飽受人們的青睞。嵌入式系統(tǒng)與Internet完美結(jié)合,可以方便、低廉地將信息傳送到世界任何一個地方。 論文的主題是研究一種具有專用經(jīng)濟性、簡潔高可靠性的網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)。該系統(tǒng)與Internet無縫連接可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控,帶有高性能的溫濕度傳感器能夠采集數(shù)據(jù)并實時傳送。結(jié)合NAT局域網(wǎng)洞穿技術(shù)以及客戶端應(yīng)用程序使該系統(tǒng)具有便捷實用的優(yōu)點。論文按照自底向上的順序來闡述本課題的研究過程。 首先論文描述了本嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計和驅(qū)動程序的開發(fā)。硬件設(shè)備的主處理器采用Microchip公司高性能的單片機PIC18F2455,外圍擴展的設(shè)備有以太網(wǎng)控制器ENC28J60和溫濕度傳感器SHT75等,同時研究和實現(xiàn)相關(guān)的驅(qū)動程序,使它們構(gòu)成了一個有機整體。 然后研究的重點是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的開發(fā)與實現(xiàn)。為了高效地工作,結(jié)合處理器的特性,所有實現(xiàn)協(xié)議棧的語言都是單片機的匯編語言。研究的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧包括802.3以太網(wǎng)協(xié)議,ARP地址解析協(xié)議,IP網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和UDP傳輸層協(xié)議。其中對ARP地址緩沖表創(chuàng)新地采用仿LRC算法來管理,而且對網(wǎng)絡(luò)上不同的數(shù)據(jù)流采用了智能化過濾等處理。 再者本課題的研究難點是實現(xiàn)本嵌入式設(shè)備與局域網(wǎng)內(nèi)主機進行通訊的NAT洞穿技術(shù)。通過具有固定IP地址和控制軟件的服務(wù)器平臺,本嵌入式設(shè)備能實現(xiàn)局域網(wǎng)洞穿技術(shù)。 最后設(shè)計了合理實用的應(yīng)用層簡單協(xié)議和PC機客戶端軟件,精心構(gòu)建了合理的實驗環(huán)境,進行了多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實驗,包括同網(wǎng)段內(nèi)和跨網(wǎng)關(guān)通訊。實驗證明本網(wǎng)絡(luò)嵌入式系統(tǒng)工作穩(wěn)定,性能優(yōu)異。
【圖文】：

碩士學(xué)位論文訊實驗。真實的實驗證明該系統(tǒng)的工作穩(wěn)定，，高效實用。遠程監(jiān)控嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1一1所示:應(yīng)用層一核‘。層蘸黝擎耀{巍剔翼黔{黔霎攀象黯罵一一一前后臺系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)協(xié) 1NAT穿透驅(qū)動層硬件(Hardware)圖1一1遠程監(jiān)控嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu).3論文的組織與內(nèi)容論文是以遠程監(jiān)控嵌入式系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)為主題來闡述，為了更好地組織本文，做到講解有序，重點突出，按本系統(tǒng)設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)采用了自底向上的描述順序。論文的章節(jié)組織如下:第一章描述了嵌入式設(shè)備實現(xiàn)遠程監(jiān)控的意義，分析了幾種接入Intemet的方法;重點講解本課題所采用的技術(shù)優(yōu)勢，從硬件設(shè)計到軟件實現(xiàn)都包含著創(chuàng)新和挑戰(zhàn)。第二章首先描述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計圖，然后講解用軟件實現(xiàn)主處理器與外設(shè)通訊的驅(qū)動程序，包括SPI和類IZC的總線

對一個處理器的軟件設(shè)計主要考慮的兩點是:數(shù)據(jù)尋址和中斷處理。熟練地掌握處理器的體系結(jié)構(gòu)是設(shè)計高質(zhì)量程序的前提， PIC18F2455的單片機是基于哈佛結(jié)構(gòu)的存儲系統(tǒng)，如圖2一2所示，它的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是分開的，再加上它獨特的中斷處理系統(tǒng)就構(gòu)成了本小節(jié)討論的重點l川。程序存儲器圖2一2“哈佛”結(jié)構(gòu)示意圖數(shù)據(jù)存儲器(l)程序存儲器的合理利用 PIC18F2455具有24KB的閃存存儲器，能夠存儲多達 12，288條指令。它的程序存儲器容量比較大，在程序設(shè)計中可以考慮創(chuàng)建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和查找表l’2]。查找表可以很方便地存儲常量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)它的方法有兩種，計算GOTO和表讀/寫。計算GOTO是通過向程序計數(shù)器加一個偏移量來實現(xiàn)的。使用表讀和表寫，每個程序字可以存儲2個字節(jié)的查找表數(shù)據(jù)。表指針寄存器 (TBLPTR)指定字節(jié)地址
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TP368.11

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 于強;;基于MIcrochip PIC24F單片機的無線數(shù)據(jù)傳輸電路軟硬件設(shè)計[J];電子世界;2012年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 秦芹;基于NRF905的無線糧倉溫濕度測控系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D];河北工業(yè)大學(xué);2011年

2 馬森;基于DSP技術(shù)的數(shù)字漏水檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];內(nèi)蒙古師范大學(xué);2012年

本文編號：2692425