基于RTL8019AS网卡芯片的嵌入式TCPIP协议栈研究
嵌入式系统基于RTL8019AS的以太网接入设计
嵌入式系统基于RTL8019AS的以太网接入设计徐健;周杏鹏【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2006(043)006【摘要】以太网作为局域网的骨架已经不局限于校园等一些办公场所,它开始慢慢的走向工厂、车间,所以研究和实现嵌入式系统的以太网接入具有深远的研究意义和良好的应用前景.本文介绍了一种在ARM 32位嵌入式系统中实现的以太网(ETHERNET)接入设计.方案采用ARM CPU来控制网卡芯片RTL8019AS,在以太网协议上实现了ARP协议和自行设计的小型TCP/IP协议栈.本文描述了系统硬件构成,并对以太网通信中的ARP协议以及适用于嵌入式系统的精简的INTERNET网络通讯协议-TCP/IP的实现等做了介绍,最后对调试的方法也做了简单介绍.本设计方案已成功应用于新型环保黑匣子产业化项目.系统具有体积小、功耗低、可靠性与性价比高等特点,并且具有良好的可扩展性和产品开发的延续性,对于需要在嵌入式系统中进行局域网数据传输的场合有很好的借鉴意义.【总页数】4页(P63-66)【作者】徐健;周杏鹏【作者单位】东南大学,自动控制系检测技术与自动化装置教研室,南京,210096;东南大学,自动控制系检测技术与自动化装置教研室,南京,210096【正文语种】中文【中图分类】TM933【相关文献】1.基于DSP的嵌入式系统以太网接入技术研究 [J], 李伟光;罗玮韬;王勇;刘铨权2.基于ARM平台的嵌入式RTL8019AS网卡芯片数据通信的设计与实现 [J], 胡剑3.嵌入式系统以太网接入中DSP的设计与实现 [J], 顾六平4.基于以太网接入嵌入式系统的DSP设计 [J], 郑珩5.宽带IP以太网接入系统中以太网接入交换机的设计与实现 [J], 马欣;王文兵;李莉;栾贵兴因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
嵌入式TCPIP协议栈
ENC28J60的典型连接方式
握奇数据
MCU和ENC28J60通过SPI接口连接; 在MCU之上构建RTOS和TCP/IP协议栈。
22
uC/OS的特点
握奇数据
公开源代码; 可移植; 可固化; 可裁剪; 多任务:最多64个任务,不同优先级; 抢占式:始终运行最高优先级的任务; 函数调用和服务执行时间具有可确定性; 任务栈;
14
W3100A直接总线连接方式
握奇数据
8数据线,15地址线; 占用MCU资源较多。
15
W3100A间接总线连接方式
握奇数据
8数据线,2地址线; A[14:4]接地为0,A[3:2]接上拉电阻置为1。
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W3100A I2C总线连接方式
握奇数据
SCL和SDA接上拉电阻置为1; A[14:8]设置为I2C设备地址,A[7:0]接地设置 为0。
传输层协议
UDP:用于实时性要求较高、可靠性要求较低的设备; TCP:用于实时性要求较低、可靠性要求较高的设备。
10
网络层和链路层
握奇数据
网络层协议
IP:必须实现; ICMP:只需实现ping命令。
链路层协议
PPP
IP包分割成帧,接收物理层比特率封装成帧; 建立、配置和测试链路的链路控制协议LCP; 网络控制协议NCP支持不同网络层协议:IP、DECnet、 AppleTalk等;
void ethernetif_init(struct netif *netif);
void ethernetif_input(struct netif *netif);
err_t ethernetif_output(struct netif *netif, struct pbuf *p, struct ip_addr *ipaddr);
基于RTL8019AS单片机在以太网通信中的应用
基于RTL8019AS单片机在以太网通信中的应用作者:汪文涛等来源:《科技视界》2014年第24期【摘要】近年来随着网络和嵌入式技术的不断发展,嵌入式和网络的结合已经成为最新的研究动态之一。
本文中选用嵌入式芯片C8051F020和以太网接口芯片RTL8019AS设计了一种通信接口模块,其中嵌入式芯片C8051F020中嵌入了人为处理后TCP/IP精简协议,与以太网接口芯片RTL8019AS协同工作,共同实现了以太网通信接口的功能。
实验表明,本方案具有结构简单、实现方便、实用价值高和成本低等特点。
【关键词】以太网;C8051F020;RTL8019AS;TCP/IP精简协议0 引言随着网络技术的迅速发展,网络用户呈指数增长,在使用计算机进行网络连互的同时,小至各类家电、仪器仪表设备大至工业生产过程中数据采集、控制设备都在逐步趋向网络化。
网络数据传输技术具有传输距离远、传输速率高、信息共享程度高等优点,因此对嵌入式设备增加网络功能有着深远的意义。
目前在工业控制领域底层的仪器仪表、各类传感器的参数等数据几乎都是通过现场总线的方式进行上传,但是现场总线的协议并不是统一的,故而在生产过程中带来极大的不便。
由于TCP/IP协议在行业内已有统一的标准,故而利用嵌入式芯片内嵌TCP/IP精简协议与以太网接口芯片RTL8019AS协同工作便能很好地解决这个问题。
这种方法的显著优点就是成本低、实现简单。
可以说通过以太网进行通信是工业控制领域一大趋势。
本文以远程数据传输和控制指令传输为应用背景,设计了一套基于嵌入式系统的以太网通信模块。
1 系统简介本系统采用的核心嵌入式控制芯片是C8051F020,该单片机使用美国Cygnal公司的CIP-51微控制器内核。
它采用PQFP-100的封装形式,内部集成了ADC、DAC、PCA、模拟比较器以及多种节电休眠和停机方式,工作频率高达25MHz。
以太网接口芯片是采用采用RealTek公司生产的RTL8019AS,它符合EthernetII与IEEE802.3标准;全双工,收发可同时进行,内置16KB的SRAM,用于收发缓冲,降低了对处理器的速度要求;支持8/16位的数据总线;采用了100脚PQFP封装。
tcpip协议栈在嵌入式系统中的研究和应用.
上海大学硕士学位论文TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的研究和应用姓名:钱涨洋申请学位级别:硕士专业:测试计量技术与仪器指导教师:胡晓岚20070301上海大学硕士学位论文摘要I n t e r a c t现已成为社会重要的信息流通渠道。
嵌入式系统能够连接到L r t t e r n e t 上面,则可以方便、低廉地将信息传送到几乎世界上的任何一个地方。
嵌入式设备与I n t e r a c t的结合代表着嵌入式系统和网络技术的真正未来。
嵌入式系统网络化的前提是在嵌入式系统中实现T c P/I P协议栈。
本文的嵌入式T C P/I P协议栈的设计是在遵循标准的T C P/I P协议的基础下进行的。
结合资源受限的嵌入式系统软硬件环境及实际应用的需要,对通用计算机系统平台下的T C P/I P协议栈进行简化和改进,以实现一种能满足应用需要的嵌入式T C P/I P协议栈。
本设计采用了实时操作系统N u l e u s P l u s,在协议栈的设计中充分使用了N u l e u s P l u s提供的功能,将协议栈和操作系统进行有机的结合。
本文详细介绍了T C P/I P通信模块的软件架构、功能,各协议层处理程序的软件设计和实现,本课题还实现了S O C K E T编程接口,封装了协议栈大部分的底层操作,给顶层的应用程序提供了一个标准、易用的应用程序接口。
最后,对设计的嵌入式T C P/I P协议栈的进行了有效的测试。
本文采用了飞利浦公司的A R M T T D M I系列芯片L P C2292作为硬件开发平台的核心部件,并在L P C2292上移植了实时操作系统N u l e u s P l u s。
开发环境采用的是A D S1.2和T r a c e32。
关键词:T C P/I P协议栈A R M嵌入式系统N u c l e鹏P l l l sV上海大学硕士学位论文A b s t r a c tI n t e r n e t b e c o m e s i m p o r t a n t c h锄e l f o r i n f o r m a t i o n c o m m u n i c a t i o n i n t h e s o c i e t y n o w a d a y s.E m b e d d e d s t y s t e m c a r t t r a n s f e r i n f o r m a t i o n t o a n y p a r t o f t h e w o r l d i f i t g e t a c c e s s t o I n t e】m e t,c o m b i n a t i o n b e t w e e n E m b e d d e d e q u i p m e n t a n d I n t e r n e t r e p r e s e n t s t h e r e a l f u t u r e o f t h i s s y s t e m a n d n e t w o r k t e c h n o l o g y・u n d e r t h e c o n d i t i o n t h a t T C P/I P p r o t o c o l i s r e a c h e d i n e m b e d d e d s y s t e m,t h e n t h e s y s t e m C a n b e p u t i n t o n e t w o r k。
TCPIP协议栈设计
成都理工大学工程技术学院毕业论文TCP/IP协议栈设计作者姓名:专业名称:指导老师:摘要随着信息时代的信息大爆炸的到来,以及互联网络硬件、软件的迅猛发展、网络用户呈指数增长,简单的传递内部少量信息的方案已经不能够很好地满足现实的市场需求,越来越多的嵌入式产品有了与Internet互连、进入互连网这个浩瀚的信息库的要求。
嵌入式Internet技术是一种将嵌入式设备接入Internet的技术。
本论文简略的介绍了以太网控制芯片RTL8019AS的结构特性和以太网的帧协议;用PHILIPS的51单片机P87C52X2控制RTL8019AS实现以太网通讯的硬件设计方案;并采用C51语言实现嵌入式以太网协议,将TCP/IP协议嵌入到单片机中,并进行了系统的调试与验证,取得了满意的效果。
本设计中的硬件设计简单易行,通俗易懂,能在很短的时间内完成,且价格廉价。
关键词:RTL8019AS TCP/IP协议 51单片机以太网帧协议AbstractAlong with the information time information big detonation arrival, as well as the internet hardware, the software swift and violent development, the network user assume the exponential growth, The simple transmission interior few information plan already could not satisfy the realistic market well the demand, more and more inserts the type product had has interlocked with Internet, enters interlocks the net this vast database request. Inserts the type Internet technology is one kind inserts the type equipment to turn on Internet the technology.This paper brief introduction ethernet control chip RTL8019AS structure characteristic and ethernet frame agreement; Controls the RTL8019AS realization Ethernet communication with PHILIPS 51monolithic integrated circuits P87C52X2 the hardware design proposal; And realizes inserts the type Ethernet agreement with the C51 language, inserts the TCP/IP agreement to the monolithic integrated circuit in, and has carried on the system debugging and confirmation, has obtained the satisfactory effect.In this design, the hardware design simple and easy to realize, easy to understand, can complete in the very short time, also the price is inexpensive.Keywords: RTL8019AS, TCP/IP agreement, C51monolithic integrated circuit, Ethernet frame agreement目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录................................................................................................... I II 前言 (1)1 硬件设计 (2)1.1RTL8019AS以太网控制器简介 (2)1.1.1芯片特性 (2)1.1.2内部结构 (3)1.1.3寄存器描述 (4)1.1.4内部RAM地址空间分配 (7)1.1.5 I/O地址分配 (8)1.2PHILIPS单片机P87C52X2 (8)1.3接口电路设计 (8)1.3.1 RTL8019AS 的工作方式选择 (9)1.3.2单片机口地址与RTL8019AS口地址间的映射关系102 协议简介 (12)2.1TCP/IP协议简介 (12)2.2以太网(E THERNET)协议 (14)2.2.1 协议简介 (14)2.2.2 各层协议的封装格式 (15)2.2.3以太网数据帧的分用 (18)3程序设计 (21)3.1RTL8019AS的以太网驱动程序 (21)3.2发送帧 (35)4 软件的调试与验证 (38)4.1调试与验证步骤 (38)4.2实验仿真结果 (40)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (42)前言越来越多的人已经认识到PC时代的到来,越来越多的嵌入式产品走到了现实应用的前台。
基于RTL8019AS的TCP/IP通信协议以太网的实现
基于RTL8019AS的TCP/IP通信协议以太网的实现郭静;陈晓宇【摘要】介绍了以太网控制器芯片RTLS019AS,并将TCP/TP协议嵌入RTLS019AS中,通过RTLS019AS实现了设备和仪器在局域网/因特网上的数据传输。
%This article described the Ethemet controller chip RTL8019AS, which embedded TCP/TP protocol to RTL8019AS, which achieved the LAN / Internet data transmission by RTL8019AS~ equipment and instruments. So this article has some practical value and reference.【期刊名称】《河南机电高等专科学校学报》【年(卷),期】2011(019)005【总页数】4页(P18-20,49)【关键词】RTL8019AS;TCP/TP;数据传输【作者】郭静;陈晓宇【作者单位】河南机电高等专科学校,河南新乡453000;河南机电高等专科学校,河南新乡453000【正文语种】中文【中图分类】TN87RTL8019AS是我国台湾Realtek公司生产的一种高集成度的以太网控制器,适用于即插即用NE2000可兼容适配器,并具有全双工和省电特点。
三种省电控制特点使得RTL8019AS成为绿色PC系统网络器件的理想选择。
全双工功能使得RTL8019AS可通过双绞线与全双工以太网网关连接,进行同步收发。
虽然ISO推出了网络协议模型,并且实际应用中出现了多种网络及协议,目前应用最广泛的应该是TCP/IP协议。
1 以太网的构成1.1 传输介质所谓的传输介质,就是用什么办法将各个网络节点连接起来。
我们生活中最常见的就是网线,一般是灰色的塑料皮,里面包有8根,4对不同颜色的导线。
学士学位论文基于MCU的以太网接入模块设计
学士学位论文基于MCU的以太网接入模块设计姓名:学号:指导教师:院系(部所):专业:完成日期:2013年05月15日摘要给出了单片机控制RTL8019AS实现以太网通讯的软硬件设计方案。
首先设计了系统的硬件电路,并对接口电路的设计进行了详细的阐述,然后设计了RTL8019AS的以太网驱动程序.最后通过一个简单的数据收发试验验证了设计的正确性。
关键词 RTL8019AS; 51单片机; TCP/IP协议;传感器AbstractGiven SCM RTL8019AS Ethernet communications hardware and software design. Design the hardware circuit, the interface circuit design in detail, and then design RTL8019AS Ethernet driver. Send and receive data through a simple test to verify the correctness of the design.Key words The RTL8019AS; 51 microcontroller; TCP / IP protocol; sensor目录第1章绪论 (5)1.1本设计的背景 (5)1.2以太网络接口芯片RTL8019AS 介绍 (5)第2章、系统总体结构设计 (7)2.1系统控制模块的硬件设计 (7)2.11控制系统的主要硬件电路 (7)2.2系统控制模块的软件设计 (7)2.21 TCP/ IP 协议 (7)2.22 软件设计流程 (8)2.3程序部分 (8)2.31主程序 (8)2.32发送控制过程 (10)2.33接收控制过程 (11)第3章总结 (13)第4章参考文献 (14)第5章设计总结 (15)第6章致谢 (16)第1章绪论1.1本设计的背景随着互联网技术的飞速发展,Internet网络日益成为人们日常生活中必不可少的工具。
单片机以太网节点及TCPIP协议栈设计
单片机以太网节点及TCPIP协议栈设计单片机以太网节点及T CP/I P协议栈设计■佳木斯大学姜重然陈文平单丽娜引言在工业过程控制领域,现场总线技术得到越来越广泛的应用,问题也随之产生。
各种现场总线技术有其专有的传输协议,互?兼容,无法实现相互之间的连接与通信。
工业以太网的出现和?断兴起,?但很好地解决了这些问题,而且也为现场总线技术的发展开辟了一个?为广阔的空间。
本文用单片机C8051F023和以太网控制芯片RTL8019AS,设计了以太网节点并且在此基础上实现精简的TCP/IP协议,实现了较完备的通信功能。
统MCS251完全兼容;然而在系统构架、外围设备等方面有了很大的改进,使得集成度?高,并且?再分系统时钟和机器时钟,指令直接按照系统时钟执?。
其他优点如下:◆集成J TAG调试器,可在线调试和下载,大大方?了调试过程;◆真正12位或10位、100ksps的8通道ADC,信号只需通过简单的阻容网络即可直接接入;◆64KB可在系统编程的Flash存储器,4352字节的片内RAM[1]。
鉴于以上优点,采用此型号的单片机后极大地简化了硬件电?,提高了系统的稳定性。
1节点功能描述所设计的以太网节点具有从站节点和网页服务器的两种功能。
作为从站节点,分时采集8?模拟?信号,按一定周期传给主站计算机,同时接收主站的控制命令。
作为网页服务器,接收客户端的网页请求,返回客户计算机所请求的Web页面。
因为单片机资源有限,又要求实现上述功能,在实现硬件电?的前提下,需要对TCP/IP协议族按需裁减,主要实现ARP、IP、ICMP、TCP 和。
2.2电?设计RTL8019AS是一种高度集成的以太网控制芯片,遵循IEEE802.3标准,是最常用的以太网硬件通信设备芯片。
它实现介质访问控制子层(MAC)的功能:为即将发送的数据进?以太网帧封装后,发送到网络上;对于接收到的数据帧,去掉其以太网帧头部并进?CRC校验,校验无误后存入接收缓存,等待主控制器读取;采用载波监听多?访问/冲突检测(CSMA/CD)来处?信道冲突。
嵌入式TCP_IP协议栈的研究与开发
$
引言
嵌 入 式 &’()*’)( 是 近 几 年 随 着 嵌 入 式 系 统 的 广 泛 应 用 和
子网,再通过专用的 2)3 服务器作为子网设备路由器来转换 实现嵌入式系统与外部网的通信。 ( 通过专用的嵌入式网关连接。即嵌入式系统使用轻网 !) 络通讯技术与专用嵌入式网关连接, 运行 0,1 . &1 协议, 并提供
T
程序设计
在高级操作系统中可支持完整的 &’( ) *( 协议族,但在嵌
入式系统中大多很难做到, 也不需做到。首先嵌入式系统中实 现的协议要根据各个系统的特点及功能来进行设计其独特的 实现与需要有关的部分, 而不使用的协议则 一 &’( ) *( 协议族, 概不支持; 其次, 对于使用的协议, 根据具体应用, 也有必要作 简化。 比如: 对于温度、 烟雾和湿度传感器等传感器的每秒一次 地集中监控来说, 发送频繁, 但包较小, 只需前端设备向网络中 广播实时状态等数据即可, 选用 :=( 较为简单; 对要进入数据 库保存的数据采集监控结果, 因其可靠性要求, 则需用 &’(; 而 要实现 O.P 和 J?6V8 也照例采用的是 &’(, 并要实现应用层的 相关协议。 嵌入式 &’( ) *( 协议栈一般常实现: AD( ) DAD(、 *(、 *’9(、 总之, 在 &’( ) *( &’(、 :=(、 W&&(、 <9&(、 X&(、 &JL0J& 等协议。 协议栈的设计中要将嵌入式系统应用的领域,功能和处理器、 存储器、 选用的协议综合考虑, 获得最佳方案。 基本的协议处理 程序如图 ! 所示。 计算机工程与应用 !""!#$% $$;
嵌入式Internet中TCP/IP协议栈的研究与设计
【 关键 词】8 1 b U,嵌 入 式 Itr e ,嵌入 式 TC /P协议 栈 / 6 MC n en t PI
中图 分 类号 :T 33 P 9 文献 标 识 码 :A
AB T S RACT No t e e a e l t f8 r 1 b M CU n t e e e d d s s e w h r r o so b o 6 i h mb d e y t m.W h n t e c e sI t r e . h e y dfiu t h n s e h yac s ne n t t ev r i c l t ig i f
KEYWORD 8 1 bMCU 。e e d d I tr e ,e e d d TCP/P p o o o tc S / 6 mb d e n en t mb d e I r tc lsa k
在 网络 应用 日益普 遍 的今 天 , 入 式设 备 的 网络 嵌 化 已经成 为一种 趋势 。要将 Itr e 与嵌入 式设备 进 ne n t 行 结 合 , 主要 困难 在 于 ,nen t TC /P协议 簇 其 Itre 的 PI 过于复杂 , 对计 算机 的存 储器 、 运算速 度等方 面有较 高 要 求 , 目前 大 多 数 嵌 入 式 设 备 是 8位 和 1 而 6位 的
00 5) 3 0 1
【 摘 要】 目前 大 多数 嵌入式设 备是 8位或 1 6位 的 MC U,要将 Itre 与嵌 入式设 备进行 结合 ,其主要 困难在 nen t
于 ,相对于 8 1 / 6位低 速处理 器本身 资源 的限制 ,I tr e TC /P协议簇过 于 复杂 ,因此不可 能实现 完整 的 nen t的 PI T PI C /P协议栈 ,必须 根据实 际需求进 行精 简。针对 8位或 1 6位 的低档 MC 接入 Itr e ,采用 MC U nen t U+软件 嵌入 T P I C /P协议 的方法加 以实现 。 嵌入 式 Itre 对 nen t中 T P I C /P协议 栈 的实 现进行 了研 究与分析 , 针对 每一层
以太网控制芯片RTL8019AS数据帧分析
N O .2 8
T
技
术
SCI N F 左 T CHN OGYIN M F C E OL F石 AfION
睡自M
以 太 网控 制 芯 片
RTL8019AS
数 据 帧 分 析
目 前基于TCP/ IP 技术的国际互联网(Int ern et )遍布世界的各个角落, 人们正在In ter net 上获得取之不尽的信息和知识, 然而, 具有 海t 信息的In ter et 却因其应用终端大多局 n 限于P C 机、工作站、服务器等昂贵的设备, 严重的限制了Inter et 的应用范围。因此, n 降 低In ter et 应用终端的成本, n 使之简单化、智 能化、“ 傻瓜’ 化已成为人们面临的迫切课题 , 而研制低成本,低功耗的基于TCP / IP 的嵌 入式系统是这一课题的关链所在。一旦墓干 TCP / IP 的嵌人式系统应用到各类家电和工 业设备中, 人们就可以利用Inter et 将信息源 n 和需要控制的设备、仪器用 机械等连接起 具、
实际开始 。
目 标和源地址 表示发送和 接收帧的工作 站的地址, 各占据6 个字节。其中, 标地址 目 可以是单址, 也可以是多点传送或广播地址。 类型/ 长度:占用2 个 字节, 指定接收数据 的高层协议/ 表示紧随其后的以字节为单位
表 l IEF E802 .3 标准帧格式
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网进行பைடு நூலகம்绍.
的数据段的长度。 数据;IEEE 802 .3 帧在数据段中对接收 数据的上层协议进行规定。如果数据段长度 过小, 使帧的总长度无法达到 64 个字节的最 小值, 那么相应软件将会自动填充数据段, 以 确保整个帧的长度不低于 64 个字节。 帧校脸序列(F SC ) :该序列包含长度为4 个字节的循环1L余校验值(CRC) , 由发送设备 计算产生, 在接收方被重新计算以确定帧在传 送过程中是否被损坏. RTL80I9 AS 网络控制芯片, 它是一种遵 从IEEE802.3 标准的以太网控制芯片.它传愉 数据的格式符合以太网帧标准。但是接收端 的数据帧又不是IEEE802 .3 以太网帧的帧子 集, 往往会给系统的开发者带来困惑 , 造成收 发双方数据的混乱。下面分析 RTL80 19A S 网络控制芯片的发送数据帧和接收数据帧.
嵌入式TCPIP协议栈
嵌入式TCPIP协议栈嵌入式TCP/IP协议栈目前,市场上几乎所有的嵌入式TCP/IP协议栈都是根据BSD版的TCP/IP协议栈改写的。
在商业嵌入式TCP/IP协议栈大都相当昂贵的情况下,很多人转而使用一些源代码公开的免费协议栈,并加以改造应用。
目前较为著名的免费协议栈有:lwIP(Light weight TCP/IP Stack)——支持的协议比较完整,一般需要多任务环境支持,代码占用ROM>40KB,不适合8位机系统,没有完整的应用文档;uC/IP(TCP/IP stack for uC/OS)—基于uC/OS的任务管理,接口较复杂,没有说明文档。
笔者采用的协议栈系瑞典计算机科学研究所Adam Dunkels开发的uIP0.9。
其功能特性总结如下:*完整的说明文档和公开的源代码(全部用C语言编写,并附有详细注释);*极少的代码占用量和RAM资源要求,尤其适用于8/16位单片机(见表1);*高度可配置性,以适应不同资源条件和应用场合;*支持ARP、IP、ICMP、TCP、UDP(可选)等必要的功能特性;*支持多个主动连接和被动连接并发,支持连接的动态分配和释放;*简易的应用层接口和设备驱动层接口;*完善的示例程序和应用协议实现范例。
表1 uIP在ATMEL AVR上代码和RAM占用情况协议模块代码大小/B 使用的RAM/BARP 1324 118IP/ICMP/TCP 3304 360HTTP 994 110校验和函数636 0数据包缓存0 400总和6258 988注:配置为1个TCP听端口,10个连接,10个ARP表项,400字节数据包缓存。
正是由于uIP所具有的显著特点,自从0.6版本以来就被移植到多种处理器上,包括MSP430、AVR和Z80等。
笔者使用的uIP0.9是2003年11月发布的版本。
目前,笔者已将它成功移植到MCS-51上了。
2 uIP0.9的体系结构uIP0.9是一个适用于8/16位机上的小型嵌入式TCP/IP协议栈,简单易用,资源占用少是它的设计特点。
基于RTL8019AS的TCP/IP以太网数据交换技术研究
1 以太 网协 议 标 准
以太 网是 当前 流行 的 主流 网络 形式 , 以太 网中
数 据交 换 的效 能 高低 , 对 以太 网 的运行 效率 至关 重
大 长度 为 l 5 1 4字节 , 最小 不小 于 6 0字节 。 目的地 址 D A为此 帧要发 送到 的 MA C地 址 , 源 地址 S A为
基于 R T L 8 0 1 9 A S的 T C P / I P以太 网数 据 交换 技 术 研 究
韩 泽远 , 张 宁 , 杨 艾 红
( 北京联合大学 信息学院 , 北 京 1 0 0 1 0 1 )
[ 摘 要 ] 探 讨 了以 太 网帧协 议 和 T C P / I P协 议 , 研 究 了以 太 网控 制 器 芯 片 R T L 8 0 1 9 A S及 其 内
设备 的 以太 网数据 交换 。
[ 关键 词 ] 以 太 网; T C P / I P; 数据 交换 [ 中 图分类 号 ] T P 3 9 3 . 1 1 [ 文献 标志 码 ] A [ 文章 编号 ] 1 0 0 5 . 0 3 1 0 ( 2 0 1 4) 0 1 — 0 0 2 6 . 0 4
2 0 1 4年 1月
北 京联 合 大 学 学 报
J o u r n a l o f B e i j i n g Un i o n Un i v e r s i t y
J a n . 2 0 1 4
Vo 1 . 28 No. 1 S um No . 95
第 2 8卷 第 1 期总 9 5期
发送 节点 的 MA C地址 , 可在 命令 行 中用 i p c o n i f g命
令查 询本 机 网卡 地 址 ; 其中 D A、 S A、 T Y P E 占据 1 4
基于单片机嵌入式TCP_IP上网的设计与实现
第20卷第5期四川理工学院学报(自然科学版)V ol.20 No.5JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY OF2007年10月 SCIENCE & ENGINEERING(NATURAL SCIENCE EDITION)Oct.2007文章编号:1673-1549(2007)05-0001-05基于单片机嵌入式TCP/IP上网的设计与实现彭 龑(四川理工学院计算机科学系,四川自贡 643000)摘要:文章中给出了基于单片机嵌入式TCP/IP上网的解决方案。
包括对以太网接口硬件设计,以及基于单片机实现的网卡控制器的驱动和TCP/IP协议软件设计,实现了基于单片机嵌入式TCP/IP上网。
关键词:单片机;嵌入式系统;互联网;TCP/IP协议中图分类号:TP391.4 文献标识码:A前 言随着电子技术的发展,传统的机器设备都已经逐步实现数字化、智能化,如工厂里的电机的控制由原来的模拟控制逐步转变为全数字化的控制,人们日常生活中手机、数字电视、冰箱、空调等都已经实现了智能化。
同时,随着Internet商品化的进程的加速,特别是在Internet上越来越多的信息资源共享显示巨大的诱惑力,在不使用PC机的情况下利用8位微控制器通过ISP(Internet服务供应商)接入互联网,将取代以传统的PC机为中心的应用,成为未来Internet发展的趋势。
1 基于单片机与因特网连接方案综述目前现有的基于单片机与因特网连接的有如下几种方案:(1)高档MPU片上系统。
如:Osicom公司研发的NET+ARM的系统级芯片(SOC),它是使用RISC技术的40MIPS的ARM7,加上以太网(Ethernet)。
(2)8位MCU+TCP/IP协议芯片。
这种方案是单片机应用系统内部支持TCP/IP协议。
它实质上由MCU及内部固化TCP/IP协议的芯片组成应用系统的核心。
单片机应用系统可以直接拨号上网,营建电路相对简单,也不需要其它中间环节的支持。
嵌入式系统的TCPIP协议栈的研究与设计
嵌入式系统的TCP/IP协议栈的研究与设计高晓晶电子科技大学电子工程学院,成都(610054)E-mail: 40384719@摘要:本文首先介绍了嵌入式TCP/IP协议栈的研究意义和科研背景,然后针对嵌入式系统硬件资源较少,通常缺乏足够的CPU和存储器资源以支持整个TCP/IP协议族的问题,提出针对不同的网络应用对协议栈进行精简的方案,只保留其基本功能,以满足网络应用的需要。
关键词:嵌入式系统,TCP/IP,协议栈,Internet1. 引言Internet技术的不断发展,将丰富的信息带入了人们的日常生活以及生产生活中,Internet的应用领域也不断扩大,除了传统的信息检索、电子邮件、远程登陆外,各种新应用(如信息家电,远程数据采集,工业控制)也越来越受人们的关注。
接入Internet的主体也慢慢开始发生变化,越来越多的嵌入式应用需要支持网络功能。
实际上在全球每年的CPU出产量中,绝大部分是嵌入式的微处理器,可见嵌入式系统的应用比通用计算机系统广泛的多。
嵌入式系统的应用更是涉及制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等各个领域。
可见,如果将信息资源如此丰富的嵌入式系统接入Internet的话,将会给Internet的发展带来一个新的飞跃,真正实现全球资源共享。
嵌入式TCP/IP协议栈就是嵌入式系统接入Internet的基础,TCP/IP协议是一种全世界通用的网络协议,嵌入式系统只有服从这种通用协议才可以和别的系统建立联系,才可以接入Internet。
2. 嵌入式TCP/IP研究现状和主要困难在数据采集领域,一些小型监测设备需要增加网络功能来实现远程数据传输功能。
而现存的IP网诸如全球Internet网的趋势愈演愈烈,只要那些设备上实现了TCP/IP协议并增加一个网络接口,就可以方便的接入到现有的网络中,所以小型设备的网络接入技术一直是大家关注的焦点。
基于RTL8019AS的单片机网络通信接口设计
基于RTL8019AS的单片机网络通信接口设计吴全玉;陈杰【摘要】网络数据传输技术具有传输速率高、传送距离远、通讯协议完善、信息共享程度高等优点,为嵌入式设备增加网络功能有着深远的意义.介绍以太网的帧协议和以太网控制芯片RTL8019AS的结构特性以及工作原理,设计STC89C54RD+单片机控制RTL8019AS实现以太网通讯的硬件设计方案和软件流程图;采用标准C语言实现ARP协议,所有程序在Keil c51环境下编译连接.最后并进行系统的调试与验证,取得了满意的效果.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2008(031)022【总页数】3页(P47-49)【关键词】以太网;RTL8019AS;网络数据传输技术;TCP/IP协议【作者】吴全玉;陈杰【作者单位】皖西学院,安徽,六安,237012;皖西学院,安徽,六安,237012【正文语种】中文【中图分类】TP3931 引言网络技术的飞速发展促使嵌入式设备的数据传输方式发生重大变化,如今嵌入式设备网络化已成为嵌入式技术发展的一个重要方向。
网络数据传输技术具有传输速率高、传送距离远、通信协议完善、信息共享程度高等优点,为嵌入式设备增加网络功能有着深远的意义。
在工业控制领域,应用嵌入式网络技术可实现仪器仪表的远程测控,使控制系统底层设备间数据传输协议统一,甚至有人认为以嵌入式网络技术为支持的工业以太网在将来会取代协议不统一的现场总线。
而在家庭自动化应用领域引入嵌入式网络技术,则可实现水、电、气3表自动抄送,家用电器远程控制,住宅防盗、灾难报警等,真正实现智能化小区管理。
但对于以单片机为核心的嵌入式设备而言,要利用有限的资源对数据和信息进行网络协议的处理具有一定的技术难度。
本文通过设计一个实现串口设备接入Internet的网络模块,探讨利用低速单片机实现网络功能的方法。
2 系统硬件结构系统硬件结构框图如图1所示。
整个系统主要包括4个单元:主控制单元,以太网控制单元,外部扩展单元,串口通信单元。
基于RTL8019AS网卡芯片的嵌入式TCPIP协议栈研究
万 日: 年 月 。 期川 ‘ 子
硕士 学位论 文
M AS TER, STI ES S J I
L 绪论
1 . 1课题背景和意义
基于RTL8019AS单片机在以太网通信中的应用
S c 科 i e n c e & 技 T e c h 视 n o l o g y 界 V i s i o n
项目 与澡慝
基于 R T L 8 0 1 9 A S 单片机在以太网通信中的应用
汪 文涛 徐 贵 巨永 龙 施 良伟 汤 超 ( 安徽 工 程大 学 电气 工 程学 院 , 安徽 芜湖 2 4 1 0 0 0)
【 摘 要】 近年 来随 着网络和嵌入式技术的不断发展 , 嵌入式和网络的结合 已经成为最新的研 究动 态之一。 本文中选用嵌入式芯片 C 8 0 5 1 F 0 2 0
和 以太 网接 口芯片 R T L 8 0 l 9 A S设计 了一种通信接 口模块 , 其 中嵌入式芯片 C 8 0 5 1 F 0 2 0中嵌入 了人 为处理后 T C P / I P精 简协议 , 与以太网接 口芯 片R T L 8 0 1 9 A S协同工作 , 共同实现 了以太网通信接 口的功能。实验表明, 本方案具有结构简单、 实现方便、 实用价值 高和成本低 等特点。
【 关键词 】 以太 网; C 8 0 5 1 F 0 2 0 ; R T L 8 0 1 9 A S ; T C P / I P精 简协议
0 引 言
2 硬 件设 计
随着 网络技术 的迅 速发展 . 网络用 户呈指数增长 . 在使用计算机 由图 1 系统结构简 图易知 . 硬件设计的主要部分是单片机及其模 进行 网络连互 的同时 , 小至各类家 电、 仪器仪表设备 大至工业生产过 数信号相互转换 以及 以太 网通信部分组成 程 中数据采集 、 控制设备都在逐步趋向网络化 网络数据传输技 术具 2 . 1 嵌入式控 制器 有传输距离远 、 传输速率高 、 信 息共享程 度高等优点 . 因此对嵌 入式设 嵌 入式控制器模块核心采用美 国 c v g n a l 公 司生产的高性能 片上 备增加网络功能有着深远的意义 处理系统 C 8 0 5 1 F 0 2 0 , 单个 芯片上集成 了大量的模 拟 、 数字设备 资源 , 目前在工业控制领域底层的仪器仪 表、 各类传感器 的参数 等数据 主要包括 8路 l 2位逐次 逼近型 AD C. 具有 1 0 0 k b p s的最大可编程转 几乎都是通过现场总线的方式 进行上传 . 但是现场总线 的协议并 不是 换速率 和 2 . 4 V的内部 电压基准 , 也可 以选用 外部电压基准 : 具有多 达 统一的 , 故而在生产过程中带来极大的不便 由于 T C P / I P协议 在行业 6 4个数字 I / O端 E 1 . 支持 1 T r L 信 号电平: 具 有多于 5个 1 6位定时器/ 内已有统一的标准 .故而利用嵌入式芯 片内嵌 T C P / I P 精 简协议 与以 计数器资源;内部集成 6 4 K B的 f l a s h程 序存储 器 :片 内集成 了符合 太 网接 口芯片 R T L 8 0 1 9 A S 协 同工作便能很好地解决这个 问题 这种 I E E E 1 1 4 9 . 1 标准的 J T A G编程扫描和调试电路 .即使不用仿真器 . 也 方法的显著优点就是成本低 、 实现简单。可 以说通过 以太 网进行 通信 可 以实现全速 、 非侵入式在 系统程序调试 。 这些单 片机资源 . 降低 了成 是工业控制领域一大趋势 本。 并简化 了系统设计 的复杂性 本文 以远程数据传输和控制指令传 输为应用背景 . 设计 了一 套基 2 . 2 R T L 8 0 1 9 AS与 C 8 0 5 1 F 2 0的连 接 于嵌入式系统的 以太网通信模块。 方 面在嵌 入式 系统 中以太 网芯片是不允许经常插拔 的: 另一方 面 为 了精 简 系统 、降低 成 本 和减 少 连线 .所 以本 设 计 方 案 中使 1 系统 简 介 R T L 8 0 1 9 A S工 作 于 跳 线 工 作 方 式 . 在 这 种 模 式 下 通 过 连 接 T L 8 0 1 9 A S的一些弓 l 脚来设 定其工作方式 .省去 了要通 E E P R O M 中 本系统采用的核心嵌入式控制芯 片是 C 8 0 5 1 F 0 2 0 . 该 单片机使 用 R 从而使控制程序变得精简 。如 图 2 所示其 美国C y g n a l 公 司的 C I P 一 5 1微控制 器内核 它采用 P OF P 一 1 0 0的封装 的 内容来决定其 工作方式 , 形式 , 内部集成 了 A D C、 D A C、 P C A、 模拟 比较 器以及多种 节电休 眠和 具体实现方式如下 : ( 1 ) 让 J P 脚接高电平. 使其 工作在跳线工作方式下: 停机方式 . 工作频率高达 2 5 M H ( 2 ) C 8 0 5 1 F 2 0的数据 总线 与芯 片 R T L S 0 1 9 A S的 S D O — S D7口相 以太 网接 口芯片是采用采用 R e a l 1 1 e k公司生产 的 R T L 8 0 1 9 A S . 它 用于 8 位数据 交换: 符合 E t h e me t l I 与I E E E S 0 2 . 3 标准 ;全双工 , 收发可同时进行 .内置 连 . ( 3 ) 地址线 A 0 一 A 4与芯 片 R T L 8 01 9 AS的 S A 0 一 S A 4地址 线相连 , 1 6 K B的 S R A M , 用于收发缓 冲, 降低了对处理器 的速度要求 : 支持 8 / 1 6 用于单片机访问不同的寄存器 : 位 的数据 总线: 采用 了 1 0 0脚 P Q F P封装 系 统 主 要 是 由单 片 机 C 8 0 5 1 F 0 2 0来 驱 动 以 太 网 接 口芯 片 ( 4 ) R D 、 WR分别为读 、 写信号 , R S T是芯片 R T L 8 0 1 9 A S的复位操 A E N接地 . 使地址信号有效 ; R T L 8 0 1 9 A S , 完成远程数据 的交换和控制指令 的交换 . 从 而 由单 片机 作 , 发 出指 令使执行机构进行相应 的指令操作 系统结构简 图如 图 1所 ( 5 ) mT O为定时器 中断 . 用于通 知 C 8 0 5 1 F 2 0读取 R T L S 0 1 9 A S缓 示 : 冲 中的数据 : ( 6 )最后是 R T L 8 0 1 9 A S经 过网络滤 波芯片 L P T连接到 R『 4 5接 头
基于嵌入式系统的TCP-IP网络层协议研究
基于嵌入式系统的TCP/IP网络层协议研究摘要:嵌入式系统的Internet网络化的研究与应用是近几年来嵌入式应用领域的一个研究热点。
该文针对应用广泛的ARM7系列的处理器为核心的嵌入式系统,对网络层协议进行了研究分析,提出了基于嵌入式封装、分用、重组方案、附属协议ICMP的回显应答功能等方案,使之适应嵌入式系统。
关键词:嵌入式系统;网络层协议;ICMP协议中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)24-1168-02Research on TCP/IP Network Layer Protocol Based on Embedded SystemXIA Zhong-hua, ZHANG Dong-liang(Qinghuangdao Institute of Technology,Qinhuangdao 066100,China)Abstract: In recent years, research on connecting embedded system with Internet has become one of the focuses in applications of embedded system. This paper design a light TCP/IP protocol stack suitable for embedded system with ARM7 series MCU ,Embedded system is close to production and life of human being. Analyzed the Network Layer protocol and presented embedded encapsulation, demultiplexing, recomposement and theEcho Relply function of affiliated ICMP.Key words: embedded system;Network Layer protocol;ICMP protocol1 引言嵌入式系统与TCP/IP网络的互联,这一技术在许多领域得到广泛的应用。
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是目 前大多数的嵌入式系统还处于单独应用的阶段。在一些工业和汽车应用中,为
了实现多个MC U之间的信息交流, C N R 一 、 S 8 等总线技术将 MC 利用 A 、 S 3 R 一 2 2 4 5 U 组网,但这种网络的有效半径有限,并且一般是孤立于 Ie e 之外的。如果能将 t n t m 这些嵌入式系统连接到I m , e t t n e 则可以方便、 低廉地将信息传送到几乎世界上的任 何一个地方,实现信息和资源的共享,人们可以随时随地监控、优化生产过程,更 加安全、可靠、高效地进行物质生产,这将极大的提高生产效率。近年来 I r t e t e nn 技术正在逐渐向工业控制和嵌入式子系统设计领域渗透,嵌入式电子系统的设计步 入了崭新的时代。实现 I r t n n 互联是当前嵌入式电子系统发展的热点领域和重要 e t e 方向。国内外已有一些产品陆续出现。实现嵌入式系统基于 T P P协议的网际互 C八 联以 及对己 有的嵌入式系统进行远程现场升级、功能动态升级和系统监控维护,是
的基础。最后,给出了对系统的客观 、全面的评价,并对进一步改进提出了建议。
关键词: 嵌入式系统: R :p O 一:以 AM c s / n 太网
硕 士学位论 文
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sn a f R L 09 S d C / t k w tn cagae o w ro T 81A a T PI a a n e b l u g. er n Ps c r e y n I t r r , ed o w d l e Iq sT e a l tg f e a hw ne t sl to i u t 】i e. hy P nn o t n e s h e c e e o v e mc t cn u e r ai h e bde 0 adh 1P et1 oT PIPo clt kT e r oes e ai m edd S n t n 1 n tn f C / T t os c h f tn it b c e 1e ao m P o a i s h s p t r o t 切 o ss m adt l e i小 a s fl叭 r c幻 l i i , lf a m f o e h bl yt n h a r eb o lt, o。 uc o e e e t s i s e k nna n t F ayw i h o eteadcm r es ea ao t t yt adm k i l eg et b cv n o Pe ni v ut o h s m n ae n l ve j i h v l i e n es e e o。 ed i o it i Po e. rc们 nnao f fr rm rvs r t n r h j e Ke w rs m edds s m; R 仁 / 51 E L R E y o :E bde yt A M; C0 一 ; TI N T d e 1 E
导师签名
日期 二
本人己 经认真阅读“AI 高校学位论文全文数据库发布章程” 同意将本人的 CL S , 学位论文提交 “AI 高校学位论文全文数据库” CL S 中全文发布, 并可按 “ 章程” 中的 规定享受相关权益。同 意论文提交后滞后:口半年;口一年;口 二年发布。
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日期: 年 月 日 导师签名
机系 1 随 成电 ( 统1 着集 路 特别是 模集成电 技 和计算 ] . 大规 路 术) 机技术的 展, 入 发 嵌
式系统己 成为计算机领域的一个重要组成部分,并成为近年来的研究热点。嵌入式 系统的最大特点是其所具有的目的性或针对性, 即每一种嵌入式系统的开发设计都 有其特殊的应用场合与特定的功能,这也是嵌入式系统与通用 P C最主要的区别。 同时,嵌入式技术与实时性有着天然的联系1 ] 1 ,由于嵌入式系统是为特定目的而设 计的,常常受到空间、成本、存储、带宽等条件的限制,因此,它必须最大限度地 在硬件和软件上做裁剪以提高工作效率,因而最终导致了实时性的增强。 信息化、智能化、网络化的发展,使嵌入式系统技术获得了广阔的发展空间。 美国 著名未来学家葛洛庞帝 1 年 1 9 9 月访华时 预言, 一年后嵌入式智能( 脑) 4 5 电 工 具将是继 P 和因特网之后最伟大的发明。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士 C 1 8 1 月在武汉全国第 1 次微机学术交流会上发表的 《 9 年 计算机的发展与技术》
硕 士 学位论 文
M 人S R, TE STHEg S l
华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明
本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或 集体己 经发表或撰写过的研究成果。 对本文的研究做出贡献的个人和集体,均己 在
连接 。
本文以周立功单片机公司的E S A M20 开发板为整个系统的硬件平台, AYR 2 该 开发板采用 P I P HL S的 L C 1 芯片作为中央处理器,以太网网卡芯片采用 I P 20
T 81 A , R L09 s 嵌入式操作系统采用非商业嵌入式操作系统林/5 。 C 一 实现嵌入式操 o n 作系统在 L C 20 P 2 芯片上的移植, 1 是整个系统构架中的基础部分。 在构建嵌入式系
万 日: 年 月 。 期川 ‘ 子
硕士 学位论 文
M AS TER, STI ES S J I
L 绪论
1 . 1课题背景和意义
嵌入式系统( e e y m是以 E b d s t ) 应用为中 以 md d s e 心、 计算机技术为基 软硬件 础、