基于FPGA的嵌入式Web服务器的设计与应用

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1、硕士学位论文基于FPGA的嵌入式Web服务器的设计与应用论文作者：展学显学位类别：工程硕士领域名称：电子与通信工程校内指导教师：刘景旺教授校外指导教师：魏延清高级工程师2018年3月19日中图分类号：TN919密级：公开UDC：621.3学号：201532008北华航天工业学院硕士学位论文基于FPGA的嵌入式Web服务器的设计与应用论文作者：展学显学位类别：工程硕士领域名称：电子与通信工程校内指导教师：刘景旺教授校外指导教师：魏延清高级工程师2018年3月19日北华航天工业学院硕士学位论文摘要嵌入式Web服务器是WWW技术在嵌入式设备上应

2、用的产物，是嵌入式设备接入互联网的一项特殊应用。用户可以通过PC机上的浏览器，访问嵌入式Web服务器，根据服务器提供的网络页面，查看嵌入式设备的工作状态，还可以通过Web浏览器对嵌入式设备进行操控。嵌入式Web服务器以其固有优势：体积小、高性能、低功耗、简单方便等优势，正在抢占ASIC的市场。同时，随着现场可编程技术的不断发展和突破，FPGA在嵌入式系统中扮演的角色越来越重要，现已经广泛应用于航空航天、医疗、汽车电子、通信基站等领域。从以上角度出发，研究基于FPGA的嵌入式Web服务器是FPGA发展领域的一个新方向。本课题的内容是研究基于

3、FPGA的嵌入式Web服务器的设计，并在此基础之上实现了对数据采集模块的控制功能和在线升级的功能。本课题以MicroBlaze软核处理器为核心，提出了一种嵌入式Web服务器的设计方案：“MicroBlaze+LWIP+MFS+HTTP”，在XilinxKintex-7开发板上设计了一个SOPC系统；根据项目需求，以FPGA为控制芯片设计了通用数据采集模块。通过将嵌入式Web服务器嵌入到数据采集模块内，用户可以远程控制数据采集模块。通过在实际项目中的验证，本课题研究的内容具有确实可行性。主控制器是以MicroBlaze软核处理器实现的，其功

4、能可根据实际需求进行定制；再结合已有的或者自己制定的IP核，可以方便的在现有Web服务器的功能基础之上进行其它功能的扩展。基于FPGA的嵌入式Web服务器凭借其体积小、可重复编程、设计灵活、开发验证周期短等优势，赢得了广泛开发者的喜好。关键词：Web服务器FPGAMicroBlazeLWIPHTTP采集模块I基于FPGA的嵌入式Web服务器的设计与应用AbstractEmbeddedWebserveristheproductoftheapplicationofWWWtechnologyonembeddeddevices,anditisas

5、pecialapplicationofembeddeddevicesconnectedtotheinternet.UserscanaccesstheembeddedWebserverthroughthebrowseronthePCmachine.Accordingtothenetworkpageprovidedbytheserver,wecanseetheworkingstateoftheembeddeddevice,andalsocancontroltheembeddeddevicethroughtheWebbrowser.Embedd

6、edWebserverwithitsinherentadvantages:smallsize,highperformance,lowpowerconsumption,simpleandconvenientadvantages,istogettheASICmarket.Atthesametime,withthecontinuousdevelopmentandbreakthroughoffieldprogrammabletechnology,FPGAplaysamoreandmoreimportantroleintheembeddedsyst

7、em.Ithasbeenwidelyusedinaerospace,medical,automotiveelectronics,communicationbasestationandotherfields.Fromtheabovepointofview,theresearchofembeddedWebserverbasedonFPGAisanewdirectioninthefieldofFPGAdevelopment.ThecontentofthissubjectistostudythedesignofembeddedWebserverb

8、asedonFPGA,andonthisbasis,thecontrolfunctionofdataacquisitionmoduleandthefunctionofonlineupgrade