計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)4296607335

1、中南林業(yè)科技大學(xué)本科課程設(shè)計(jì)說明書學(xué)生姓名：唐黎學(xué)號：20093936學(xué)院：理學(xué)院專業(yè)年級：09級信息與計(jì)算科學(xué)課程：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)(論文)題目：TCPIP協(xié)議棧在嵌入式異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中的應(yīng)用指導(dǎo)教師：劉暉2011年11月總線上可以掛接多達(dá)110個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)，各設(shè)備間可以自主相互通信，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。但設(shè)備信息層無法直接到達(dá)信息管理層，要想設(shè)備信息進(jìn)入信息管理層就要通過一種數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)。這里設(shè)計(jì)了一個(gè)sx52網(wǎng)關(guān)，用于can總線與以太網(wǎng)的

2、互連。圖1所示的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)分為三部分：現(xiàn)場測控網(wǎng)絡(luò)（can網(wǎng)絡(luò)）、嵌入式透明sx52網(wǎng)關(guān)和以太網(wǎng)信息管理終端（如監(jiān)控平臺和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等）。以太網(wǎng)信息管理終端與can總線上的can節(jié)點(diǎn)通過ether、sx52網(wǎng)關(guān)、can總線相互通信，其中sx52網(wǎng)關(guān)起核心異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連作用。協(xié)議轉(zhuǎn)換是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連的技術(shù)關(guān)鍵和難點(diǎn)。協(xié)議轉(zhuǎn)換一般遙相呼應(yīng)采用分層轉(zhuǎn)換的方法，自低向上逐層進(jìn)行。目前互連大都是在網(wǎng)絡(luò)層或網(wǎng)絡(luò)層展開的，因而必須對互連層以下各層協(xié)議

3、逐層向上轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換方法的依據(jù)是協(xié)議分層的基本原理，即低層支持高層，高層調(diào)用低層，低層斷開連接后，高層連接也隨之?dāng)嚅_，但高層斷開連接卻不會影響低層。從網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)上來看我們設(shè)計(jì)的互連系統(tǒng)具有如圖2所示的分層結(jié)構(gòu)。以太網(wǎng)上運(yùn)行tcpip協(xié)議，它具有應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層和物理層；can總線具有應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，其中應(yīng)用層由用戶自己定義，數(shù)據(jù)鏈路層和物理層由can協(xié)議所定義；sx52數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)具有物理層、數(shù)據(jù)鏈路

4、層和應(yīng)用層，其應(yīng)用層也就是ether與can的信息數(shù)據(jù)交換層，sx52微控制器在此層相互解釋并轉(zhuǎn)發(fā)這兩種不同協(xié)議的數(shù)據(jù)。在本設(shè)計(jì)中，sx52網(wǎng)關(guān)被設(shè)計(jì)成了一個(gè)透明數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)。也就是在以太網(wǎng)應(yīng)用層構(gòu)建和解析完整的can協(xié)議數(shù)據(jù)包。can協(xié)議數(shù)據(jù)包作為tcpip網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。對通信數(shù)據(jù)的具體實(shí)際意義不做任何解釋。透明式網(wǎng)關(guān)由通信處理器、can總線控制器和以太網(wǎng)控制器三個(gè)部分組成。其中sx52單片機(jī)為核心處理器，實(shí)現(xiàn)can控制網(wǎng)絡(luò)

5、與以太網(wǎng)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。以太網(wǎng)信息管理層的控制指令發(fā)送到嵌入式透明sx52網(wǎng)關(guān)，經(jīng)過它將tcpip協(xié)議包數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為can協(xié)議形式發(fā)送至can控制網(wǎng)絡(luò)中的指定設(shè)備節(jié)點(diǎn)，完成信息管理層對現(xiàn)場設(shè)備層的控制。同樣地，當(dāng)can網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備數(shù)據(jù)（如定時(shí)采樣數(shù)據(jù)或報(bào)警信息）要傳輸?shù)叫畔⒐芾韺訒r(shí)，可將數(shù)據(jù)發(fā)送到嵌入式透明sx52網(wǎng)關(guān)，再通過網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換程序?qū)an協(xié)議數(shù)據(jù)封裝成tcpip協(xié)議的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀發(fā)送至以太網(wǎng)上的監(jiān)控計(jì)算機(jī)。2sx52中tcpi