嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化是人們把控制觸角從工作生產(chǎn)向生活延伸的一個必然步驟，它也是當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)研究的熱點問題之一。在該技術(shù)產(chǎn)生前，人們必須利用專用線路來控制遠(yuǎn)程設(shè)備，而現(xiàn)在可以直接通過嵌入式Internet。當(dāng)在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)Web服務(wù)器功能后，管理員就可以在任何時間、任何地點利用標(biāo)準(zhǔn)的Web瀏覽器（如IE）來訪問和控制該系統(tǒng)。 本文深入研究了TCP／IP協(xié)議棧的原理和思想，結(jié)合嵌入式Web服務(wù)的具體要求，提出了一種在單片機上裁減TCP／IP協(xié)議棧的思路，并通過本文實現(xiàn)的嵌入式TCP／IP協(xié)議棧驗證了該裁減思路的可行性。 文中在介紹嵌入式系統(tǒng)的定義、分類以及發(fā)展的基礎(chǔ)上，討論了嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，闡述了嵌入式Web服務(wù)器的應(yīng)用前景。接著以實現(xiàn)嵌入式Web服務(wù)器為例，指出了利用單片機直接驅(qū)動RTL8019AS時硬軟件的設(shè)計思路。在硬件實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了一個最小嵌入式Web服務(wù)器，并完成了簡單的Web動態(tài)服務(wù)以及Web控制。最后針對該系統(tǒng)進行了詳細(xì)的測試，經(jīng)驗證該裁減思路可行且嵌入式Web服務(wù)器運行穩(wěn)定可靠。 本文有以下兩個特點：提出了一種用順序鏈表實... 

【文章來源】：西南石油大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文選題
        1.1.1 嵌入式系統(tǒng)的定義、特點及其應(yīng)用
        1.1.2 嵌入式Internet
        1.1.3 嵌入式Web服務(wù)器
    1.2 研究現(xiàn)狀─嵌入式設(shè)備接入Internet的幾種方案
        1.2.1 代理方式接入Internet
        1.2.2 MCU直接上網(wǎng)
    1.3 課題的提出———CPU+TCP/IP協(xié)議棧
    1.4 研究內(nèi)容及特點
    1.5 本文章節(jié)安排
2 系統(tǒng)的整體設(shè)計
    2.1 硬件部分整體設(shè)計
        2.1.1 整體硬件結(jié)構(gòu)
        2.1.2 關(guān)鍵器件的選擇
    2.2 軟件部分整體設(shè)計
        2.2.1 軟件整體構(gòu)架
        2.2.2 本系統(tǒng)的編碼規(guī)范
        2.2.3 開發(fā)平臺uVision2
    2.3 本章小結(jié)
3 驅(qū)動接口的實現(xiàn)
    3.1 硬件實現(xiàn)
        3.1.1 RTL8019AS通訊原理簡介
        3.1.2 配置模式引腳的接法
        3.1.3 與基地址相關(guān)引腳的接法
        3.1.4 其他引腳的接法
    3.2 軟件驅(qū)動的實現(xiàn)
        3.2.1 內(nèi)部 RAM結(jié)構(gòu)
        3.2.2 驅(qū)動程序設(shè)計的指導(dǎo)思想
        3.2.3 讀/寫核心寄存器函數(shù)的實現(xiàn)
        3.2.4 讀/寫 RAM區(qū)間塊函數(shù)的實現(xiàn)
        3.2.5 初始化函數(shù)的實現(xiàn)
        3.2.6 接收驅(qū)動
        3.2.7 發(fā)送驅(qū)動
    3.3 本章小結(jié)
4 嵌入式 TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)
    4.1 協(xié)議的取舍
        4.1.1 TCP/IP協(xié)議構(gòu)成
        4.1.2 應(yīng)用層協(xié)議的取舍
        4.1.3 運輸層協(xié)議的取舍
        4.1.4 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的取舍
        4.1.5 鏈路層協(xié)議的取舍
    4.2 設(shè)計中的若干技巧
        4.2.1 封包及解包過程中零拷貝的技巧
        4.2.2 模塊化的思想
        4.2.3 分層設(shè)計的思想
        4.2.4 動態(tài)內(nèi)存的維護
        4.2.5 其他注意事項
    4.3 以太網(wǎng)接口層的實現(xiàn)
    4.4 嵌入式ARP的實現(xiàn)
        4.4.1 ARP首部定義及其分析
        4.4.2 ARP接收模塊
        4.4.3 ARP發(fā)送模塊
        4.4.4 ARP緩存表處理模塊
        4.4.5 ARP重傳處理模塊
        4.4.6 MAC地址解析
    4.5 嵌入式IP的實現(xiàn)
        4.5.1 IP包首部及其分析
        4.5.2 IP接收模塊
        4.5.3 IP發(fā)送模塊
        4.5.4 IP校驗和的計算
    4.6 嵌入式TCP的實現(xiàn)
        4.6.1 TCP數(shù)據(jù)包首部及其分析
        4.6.2 TCB的實現(xiàn)
        4.6.3 TCP校驗和的計算
        4.6.4 TCP保活定時器的實現(xiàn)
        4.6.5 簡單確認(rèn)機制的實現(xiàn)
        4.6.6 TCP連接的實現(xiàn)
        4.6.7 TCP狀態(tài)機的剪裁
        4.6.8 TCP重傳機制的實現(xiàn)
    4.7 嵌入式HTTP的實現(xiàn)
        4.6.I HTTP的消息結(jié)構(gòu)
        4.6.2 嵌入式HTTP引擎的實現(xiàn)
        4.6.3 Web動態(tài)服務(wù)的實現(xiàn)
        4.6.4 簡單Web控制的實現(xiàn)
    4.7 本章小結(jié)
5 調(diào)試、功能側(cè)試、優(yōu)化及其結(jié)果
    5.1 調(diào)試及測試環(huán)境
    5.2 串口函數(shù)的設(shè)計
    5.3 硬件部分的調(diào)試
        5.3.1 W78E58B的調(diào)試
        5.3.2 串口的調(diào)試
        5.3.3 片外 RAM的調(diào)試
    5.4 軟件部分的測試
        5.4.1 RTL8019AS收、發(fā)包驅(qū)動的測試
        5.4.2 ARP功能的測試
        5.4.3 TCP功能的測試
        5.4.4 內(nèi)存RAM泄漏的測試
        5.4.5 HTTP的測試
    5.5 優(yōu)化的思考及其實現(xiàn)
        5.5.1 優(yōu)化的原則及方向
        5.5.2 改變TCP重傳方式
        5.5.3 進一步簡化ARP協(xié)議
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
論文發(fā)表情況
附錄 A、本文實現(xiàn)的開發(fā)板實物圖
附錄 B、本文實現(xiàn)的嵌入式 Web服務(wù)器原理圖


【參考文獻】：
碩士論文
[1]基于SX52BD的嵌入式Web服務(wù)器的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 馬永力.山東大學(xué) 2005
[2]現(xiàn)場設(shè)備以太網(wǎng)接口的研究與實現(xiàn)[D]. 范占華.重慶大學(xué) 2005
[3]嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究與實現(xiàn)[D]. 胡海.西南交通大學(xué) 2005
[4]嵌入式Web傳感器軟件系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 趙寧.西北工業(yè)大學(xué) 2005
[5]嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 蘇恩杰.西北工業(yè)大學(xué) 2004
[6]嵌入式TCP/IP棧設(shè)計及WEB應(yīng)用開發(fā)[D]. 李雅惠.西南交通大學(xué) 2004



本文編號：3642270