嵌入式系统作业..docx

基于 TCP/IP 协议栈的嵌入式系统通信方案设计Design of Embedded System CommunicationsProgram on the Basis of TCP/IP Protocol Stack学科专业：仪器科学与技术学生姓名：学号：指导老师： 第一章 绪论1.1 研究动机嵌入式的应用随着嵌入式技术的不断深入发展，越来越多的作用于社会的各领域中。大到高科技的军用型装备小到消费型的智能化家用电器，嵌入式应用的优势在各领域中体现的越来越明显，嵌入式应用的重要性也越来越彰显出来。 目前，嵌入式系统还有很大的进化空间，大部分的嵌入式系统还只是单独应用，各自具有一定的功能。嵌入式系统的结构一般来说是以微控制单元(Micro Controller Unit,简称 MUC)为核心，控制一些具有指示和监测功能的设备以实现一定的应用功能。在一些应用领域中，对一些嵌入式系统利用RS—48、CAN等总线方式实现多个嵌入式系统之间的信息交流，但是这种方式没有利用上Internet网络，网络半径小，且没有太多专业的通信协议来保证数据连接，实用性与可靠性较差，已经阻碍了嵌入式系统的进一步发展。 嵌入式Interter技术是解决此类问题的最好办法，能将多个嵌入式系统通过Internet连接起来，可以大大提升嵌入式系统的工作性能，目前，世界上不少国家的科研机构和各大公司纷纷加入了嵌入式Internet技术的研究行列。可以预言，嵌入式设备与Internet的结合代表着嵌入式系统和网络技术的未来，开展嵌入式Internet技术的研究是有必要的，并且具备重大的应用价值。1.2 研究重点 嵌入式Internet技术目前还面临一定的技术难题。传统的Internet网络是为PC准备的，网络协议也是针对PC来开发的，在嵌入式Internet的应用中，通常是由嵌入式系统自己的处理器来处理网络协议并进行网络连接的，而其中大部分处理器都是容量小，速度慢的单片机，很难完整的运行TCP/IP协议，但是嵌入式Internet有自己的特点，与PC的Internet传输又有不同，因此需要在数据传输的准确性和效率之间进行取舍，并根据嵌入式系统的要求对TCP/IP协议进行剪裁，从而实现嵌入式系统与Internet的完美结合。1.3 嵌入式 Internet 简介随着着嵌入式技术的高度发展，其与网络技术相结合，产生了嵌入式 Internet这门新技术，使得传统嵌入式系统可以自由接入Internet网。 一般来说，是指嵌入式设备通过嵌入式模块接入Internet，而不是通过微机。这是在Internet上实现多个嵌入式系统之间信息交流的过程，所以又被称为非 PC Internet接入。 嵌入式Internet技术的主要功能是，在不同物理区域、不同子网对接入到Internet的设备和异类子网进行维护、管理及监控等功能，从而实现，对各个接入到Internet的设备及子网都具有远程监控的能力。 这项技术出现的时间并没有多久，但是它自从出现之后，便开始飞速发展，不断的进行着创新与改革，展现出了不出抑制的强大活力，21世纪必将是嵌入式Internet的鼎盛时代。 下面介绍嵌入式Internet的主要特点：(1) 从成本角度来看，对成本有较高的要求。此技术更多的是应用在家用电器上，若技术成本过高，产品很难推广，因此降低嵌入式Internet技术的成本需要给予足够的重视。 (2)从实现方式来看。第一种，采用单独的处理器，此处理器作为原系统的一个功能模块。第二种，不增加新的设备，只是在原有嵌入式系统处理器中加入嵌入式代码。 (3)从应用角度来看，嵌入式系统Internet技术的主要用途是为嵌入式系统提供Internet网络连接，但是也可以为一些普通的电器设备提供Internet 网络接入功能。 (4)从环境角度来看，需要有较高的稳定性和持久性。此技术应用对象为各种电器或者工业仪器，因为未必会有专门的维护，因此需要更高一些的稳定性要求。 (5)在技术角度来看，存在一定的技术难题。在嵌入式Internet的应用中，通常是由嵌入式系统自己的处理器来处理网络协议并进行网络连接的，而其中大部分处理器都是容量小，速度慢的单片机，很难完整的运行TCP/IP协议。 总之，有社会生产生活中，网络仪器、信息家电、网络监控技术，网络测量都可以应用上嵌入式系统Internet技术。 嵌入式Internet解决了计算机以外的终端设备网络化问题，为终端设备产品提高竞争力创造条件，为工业控制领域设备的发展提供动力，为信息家电和智能家居提供了技术保证。1.4 TCP/IP 参考模型OSI模型分为七层，表述的是整个网络传输的结构，而TCP/IP模型分为四层，重视功能分布，主要描述数据传送是怎样在设备间实现的，因此，