锯床厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
锯床厂家
热门搜索:
技术资讯
当前位置:首页 > 技术资讯

基于ARM的嵌入式TCPIP协议的实现

发布时间:2020-07-21 17:46:08 阅读: 来源:锯床厂家

摘 要:分析嵌入式TCP/IP协议的选取原则,采用ARM芯片和网络接口控制芯片设计以太网接口,介绍ARM芯片对网络接口控制芯片的控制过程和TCP/IP协议栈处理数据包的流程,完成嵌入式TCP/IP系统的开发。该系统可以将数据按网络协议处理,实现数据的以太网传输。其是一套基于嵌入式实时操作系统的嵌入式网络软件开发平台,即在μC/OS―II的平台上,实现ARM微处理器的TCP/IP协议,在此平台之上,可以方便地进行嵌入式应用系统的开发a关键词:ARM;嵌入式系统;TCP/IP;以太网

本文引用地址: 引 言 以太网具有通用性强、技术成熟、带宽迅速增加等特性,工业控制领域出现嵌入式技术,尤其是ARM技术的发展和DSP在工业控制领域的广泛应用,利用嵌入式技术实现以太网通信已经不难见到。嵌入式实时操作系统接入网络后将使远程监测、远程控制、远程诊断和远程维护变得越来越容易。从根本上讲,嵌入式设备接入网络,当前基本采用基于TCP/IP的通信协议。该方案以LPC2210为核心元件研究基于ARM的嵌入式TCP/IP协议的实现的硬件电路,同时在μC/OS一Ⅱ平台上编写应用软件程序。下面对系统做详实的阐述,并重点介绍嵌入式实时操作系统μC/OS―II应用于TCP/IP时应进行合理的裁减。

1 系统硬件设计 基于ARM的嵌入式TCP/IP网络通信系统主要包括ARM芯片和以太网控制器等芯片组成的以太网接口、驱动软件和嵌入式TCP/IP协议栈。硬件原理图如图1所示。

该方案设计相对简单,硬件电路中采用的LPC2210是Philips公司推出的微处理器,带有16 KBRAM,76个通用I/O口,12个独立外部中断引脚,集成有8通道的10位A/D,能够基于芯片设计复杂的系统。虽然LPC2210具有较快的访问速度,但片内没有集成FLASH,所以这里扩展1片16 Mb FLASH SST39VFl60来保存用户程序。其架构满足μC/OS―II正常运行的基本要求。 RTL8019AS是台湾Realtek半导体公司生产的以太网控制器,其性能包括:支持EthernetII和IEEE802.3标准;支持8/16位数据总线;内置16 KWord的SRAM;全双工,收发同时达到10 Mb/s;支持BNC,AUI,UTP介质。RTLS019AS可提供100脚的TQFP封装,减少了PCB面积,更适合于嵌入式系统。HR901170A是汉仁电子有限公司生产的RJ45接口连接器(带网络变压器/滤波器),该连接器满足IEEES02.3和IEEE902.3ab标准,能够较好地抑制电磁干扰。通过HR901170A系统就可以连接到以太网上。

2 嵌入式协议的选择 TCP/IP协议是一组不同层次上的多个协议的组合,通常被认为是一个包含链路层、网络层、传输层和应用层的4层协议系统,如图2所示。嵌入式系统是为完成某种特定的功能而设计的专用系统。嵌入式系统不要求(也不可能)实现所有的TCP/IP协议,所以嵌入式TCP/IP是对TCP/IP协议族进行选择而形成的协议集合。 首先在链路层上,由于采用以太网的接入方式,系统必须实现IEEE802.3所规定的CDMA/CD(载波监听多路访问及冲突监测)协议,CDMA/CD协议不需用户实现,此协议只要采用通用的NIC(Network Interface Con―troller,网络接口控制)芯片就可支持。为了保证系统在以太网中的通信,系统还需实现ARP应答协议,该协议用于将IP地址映射成以太网MAC地址。ARP协议包括ARP请求和ARP响应两部分,系统与其他计算机通信,就必须要支持ARP响应。ARP请求在本地建立了一个IP地址到MAC地址的映射,保证了对外通信的有的放矢。RARP(逆地址解析)协议主要用于解决如何从MAC地址得到IP地址,主要用于无盘工作站中。在网络层,由于系统要求能够在Internet中进行通信,因此系统要实现IP协议。在TCP/IP协议族中,网络层协议包括IP协议(网际协议)、ICMP协议(Internet控制报文协议)以及IGMP协议(Internet组管理协议)等。IP协议是TCP/IP族的核心协议,它使异构网络之间的通信成为可能。因此RTU等系统数据跨越不同的网络进行传输就必须要实现IP协议。ICMP中规定了多种协议类型和代码,如果完全地实现也要耗费不少的系统资源,该嵌入式系统中,在ICMP协议中能够测试网络的连通情况即可。 linux操作系统文章专题:linux操作系统详解(linux不再难懂)tcp/ip相关文章:tcp/ip是什么

济南碧莲盛医院好不好

郑州碧莲盛

兰州碧莲盛好吗

南宁碧莲盛植发医院怎么样