代笔嵌入式TCPIP协议论文

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摘要引见了嵌入式TCP/IP协议单片机在网络通讯中的数据传输技术。将TCP/IP协议嵌入式单片机中,借助网卡芯片CS8900完成了单片机在局域网内和经过局域网在因特网上的数据传输。用户终端以单片机系统板爲媒介,经过网络与远程数据终端完成数据通讯。关键词TCP/IP协议 单片机 因特网 局域网 网卡芯片在因特网上,TCP/IP协议每时每刻保证了数据的准确传输。在数据采集范围,如何使用TCP/IP协议在网络中中止数据传输成爲一个炙手可热的话题。在本系统中,笔者使用TCP/IP协议中的UDP(用户数据报协议)、IP(网络报文协议)、ARP(地址解析协议)及复杂的运用层协议成功地完成了单片机的网络互连,既提高了数据传输的速度,又保证了数据传输的正确性,同时也扩展了数据传输的有效半径。1 TCP/IP协议简介TCP/IP协议是一套把因特网上的各种系统互连起来的协议组,保证因特网上数据的准确快速传输。参考开放系统互 连(OSI)模型,TCP/IP通常采用一种简化的四层模型,区分爲运用层、传输层、网络层、链路层。(1)运用层网络运用层要有一个定义明晰的会话进程,如通常所说的Http、Ftp、Telnet等。在本系统中,单片机系统传递来自Ethernet和数据终端的数据,运用层只对大的数据报作打包拆报处置。(2)传输层传输层让网络顺序经过知道定义的通道及某些特性获取数据,如定义网络衔接的端口号等,完成该层协议的传输控制协议TCP和用户数据协议UDP。在本系统中运用UDP数据报协议。(3)网络层网络层让信息可以发送到相邻的TCP/IP网络上的任一主机上,IP协议就是该层中传送数据的机制。同时树立网络间的互连,应提供ARP地址解析协议,完成从IP地址到数据链路物理地址的映像。(4)链路层由控制同一物理网络上的不同机器间数据传送的底层协议组成,完成这一层协议的协议并属于TCP/IP协议组。在本系统中这部分功用由单片机控制网卡芯片CS8900完成。(好文网搜集整理)2 硬件框图如图1所示,系统提供RJ45接口衔接Ethernet网络,并且提供一个串口给用户运用。系统板可以将从Ethernet上过来的IP数据报解包后送给串口,也可将从串口过来的数据封装爲IP包送到局域网中。外部RAM运用61C1024(128KB),从而爲数据处置提供了很大的缓存;运用E2PROM——X25045,既可以作爲看门狗运用,也可以将IP地址、网卡物理地址和其他参数保管在里面。CS8900芯片是Cirrus Logic公司消费的一种局域网处置芯片,它的封装是100-pin TQFP,内部集成了在片RAM、10BASE-T收发滤波器,并且提供8位和16位两种接口,本文只引见它的8位方式。NE103是一种脉冲变压器,在CS8900的前端对网络信号中止脉冲波形变换。3 打工原理3.1 CS8900的打工原理CS8900与单片机按照8位方式衔接,网卡芯片复位后默许打工方式爲I/O衔接,基址是300H,下面对它的几个主要打工寄存器中止引见(寄存器后括号内的数字爲寄存器地址相对基址300H的偏移量)。·LINECTL(0112H)LINECTL决议CS8900的基本配置和物理接口。在本系统中,设置初始值爲00d3H,选择物理接口爲10BASE-T,并使能设备的发送和接纳控制位。·RXCTL(0104H)RXCTL控制CS8900接纳特定数据报。设置RXTCL的初始值爲0d05H,接纳网络上的广播或许目的地址同本地物理地址相反的正确数据报。·RXCFG(0102H)[1][2]《嵌入式TCP/IP协议单片机技术在网络通讯中的运用》出自写好文网RXCFG控制CS8900接纳到特定数据报后会引发接纳中缀。RXCFG可设置爲0103H,这样当收到一个正确的数据报后,CS8900会发作一个接纳中缀。·BUSCT(0116H)BUSCT可控制芯片的I/O接口的一些操作。设置初始值爲8017H,翻开CS8900的中缀总控制位。·ISQ(0120H)ISQ是网卡芯片的中缀形状寄存器,内部映射接纳中缀形状寄存器和发送中缀形状寄存器的内容。·PORT0(0000H)发送和接纳数据时,CPU经过PORT0传递数据。·TXCMD(0004H)发送控制寄存器,假设写入数据00C0H,那麼网卡芯片在全部数据写入后末尾发送数据。·TXLENG(0006H)发送数据长度寄存器,发送数据时,首先写入发送数据长度,然后将数据经过PORT0写入芯片。以上爲几个最主要的打工寄存器(爲16位),CS8900支持8位方式,当读或写16位数据时,低位字节对应偶地址,高位字节对应奇地址。例如,向TXCMD中写入00C0H,则可将00h写入305H,将C0H写入304H。系统打工时,应首先对网卡芯片中止初始化,即写寄存器LINECTL、RXCTL、RCCFG、BUSCT。发数据时,写控制寄存器TXCMD,并将发送数据长度写入TXLENG,然后将数据依次写入PORT0口,如将第一个字节写入300H,第二个字节写入301H,第三个字节写入300H,依此类推。网卡芯片将数据组织爲链路层类型并添加填充位和CRC校验送到网络异常,单片机查询ISO的数据,当有数据分开后,读取接纳到的数据帧。读数据时,单片机依次读地址300H,301H,300H,301H…。3.2 单片机打工流程如图人所示,单片机首先初始化网络设备。网卡IP地址和物理地址存在X25045中,单片机复位后首先读取这些数据以初始化网络。单片机主要完成数据的解包打包。当有数据从RJ45过来,单片机对数据报中止分析,假设是ARP(物理地址解析)数据包,则顺序转入ARP处置顺序(由于在网络上正是ARP协议将IP地址和物理地址相映射)。假设是IP数据包且传输层运用UDR协议,端口正确,则以爲数据报正确,数据解包后,将数据部分经过串口输出。反之,假设单片机从串口收到数据,则将数据按照UDP协议格式打包,送入CS8900,由CS8900将数据输出到局域网中。可以知道 ,单片机主要处置协议的网络层和传输层,链路层部分由CS8900完成。因单片机将数据接纳后残缺不变地经过串口输出,所以将运用层交付用户来处置,用户可以根据需求对收到的数据中止处置。在单片机的顺序处置中,包括了残缺的APR地址解析协议。经过在单片机中正确设置网关、子网掩码等参数,完成了经过局域网单片机与外部因特网上的终端设备的数据通讯。4 运用这种嵌入式TCP/IP协议的单片机系统板,具有本钱低、硬件少、占用面积少、传输速度快、运用方便等优点。适用于现有的网络传输系统,有着普遍的运用前景,特别是数据采集、数据传输范围。目前,在屏幕板数据成像、远程数据采集系统中被运用。

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