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、實時操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件相結(jié)合的專用計算機系統(tǒng)，隨著后PC時代的到來，嵌入式系統(tǒng)在經(jīng)濟社會和人們的日常生活中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，已成為IT發(fā)展的一個熱點。同時，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)化的需求也越來越迫切，連通性、網(wǎng)絡(luò)化正逐漸成為各類測控裝置、現(xiàn)場儀器儀表以及家用智能電器設(shè)計的發(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)展的一個重要方向和必然趨勢。據(jù)網(wǎng)絡(luò)專家預(yù)測，將來在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)男畔⒅校?0﹪來自小型嵌入式系統(tǒng)。 本文分析嵌入式系統(tǒng)的特點及基本結(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)的硬件平臺及網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計，在此平臺上實現(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)計了串行總線接口及以太網(wǎng)接口，便于實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化連接的多樣性。在軟件方面，移植了免費公開源碼、面向中小型應(yīng)用、可搶占、多任務(wù)的實時嵌入式操作系統(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，本文通過對TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的深入分析，提出了一種針對嵌入式系統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議的裁減優(yōu)化方案，并對設(shè)計

4、中的一些關(guān)鍵技術(shù)作了比較詳細的分析，實現(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，同時給出了協(xié)議具體的實現(xiàn)方法，構(gòu)建了一個滿足嵌入式系統(tǒng)實時性、簡單性、靈活性特點的嵌入式TCP/IP協(xié)議棧。最后，在此TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上還實現(xiàn)了一個簡單的嵌入式Web SERVER。 本文實現(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，在遠程數(shù)據(jù)采集、工業(yè)控制等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用