嵌入式ip协议栈需求说明书

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1、文档编号：密级：内部嵌入式IP协议栈需求规格说明书二零一三年三月项目需求规约说明书V1.0II需求规格说明书关于本文档项目名称×××项目主题需求规格说明书说　　明适用对象修订历史版本章节类型日期作者说明1.0C说明：类型－创建（C）、修改（U）、删除（D）、增加（A）；评审记录角色签名日期说明9需求规格说明书目录1引言31.1编写目的31.2项目背景32任务概述32.1项目功能概述32.2项目目标33实施计划23.1阶段划分33.2项目阶段细分表39需求规格说明书1引言1.1编写目的本开发计划的目的是对实施过程进行

2、指导和控制。1.2项目背景本项目名称为：嵌入式IP协议栈。近几年计算机互联网得到了大量的应用，尤其在嵌入式领域，计算机与日常使用的设备无缝的连接在了一起。这样就要求日常设备也要实现与计算机进行网络互联，实现TCP/IP协议。Arm单片机是目前市场上主流的单片机，uCos系统是一款常用的实时操作系统，所以本项目准备在ArmLPC2124上，基于uCos操作系统，实现嵌入式IP协议栈。2任务概述本项目预实现一个中间层模块，项目模块完成后，开发人员可按照各自需要实现的功能对此模块进行扩充,本项目完成后要根据不同模块发布几

3、个库文件和头文件，注意接口定义要明确，头文件要写清晰。操作系统：uCOS网络芯片：enc28j60硬件环境：使用Proteus+LPC2124开发环境：KeilV0.32.1项目功能概述1）除了网卡驱动部分外，其他层软件都要做到与硬件无关。2）实现enc28j60网卡的驱动(物理层+MAC层)，驱动部分的接口耦合度尽量小，如果换成另一款网卡的话，可平滑移植。3）实现ARP协议。4）实现IP协议。5）实现ICMP协议（在此层完成ping功能）。6）实现TCP协议。7）实现UDP协议。8）实现socket通信（与lin

4、uxsocket接口一致）。9）实现DHCP协议。10）实现DNS协议11）能够将ping的结果通过串口输出，并能通过串口进行debug，从网络传递过来的应用数据也要打印到串口上。2.2项目目标1）项目成员掌握嵌入式开发流程，及了解嵌入式开发必备知识。2）掌握TCP/IP各层协议及实现方法。3）熟练应用C语言，学习嵌入式调试手法。4）项目成员掌握TCP/IP协议栈的buffer设计方法。5）培养快速学习新的知识，并在项目中使用的能力。6）使学员掌握项目分层设计的方法，模块化程序设计的方法。39需求规格说明书1项目设

5、计1.1TCP/IPInternet环境中的分层主机A应用层运输层Internet层网络接口层物理网络1物理网络2主机B应用层运输层Internet层网络接口层网络接口层Internet层相同的报文相同的分组相同的数据报相同的数据报相同的桢相同的桢图3-1TCP/IPInternet环境中的分层9需求规格说明书1.1设计框架3.2.1模块划分序号模块名说明1网络驱动模块驱动网卡，以及网卡和ARM芯片通信的模块2网络接口模块处理MAC层数据，提供数据的接收及发送。3IP模块对IP层的数据进行编码，解码，接受，发送4A

6、RP模块和IP位于一层，维护MAC-IP映射表，并提供操作映射表的接口5ICMP模块ICMP协议实现，以及ping应用程序的实现6UDP模块UDP实现，并提供一套可以编写应用程序的拟socket接口7TCP模块实现一个基于连接的，安全的数据传输。8DNS模块DNS客户端，写成一个基于UDP提供的接口的应用程序9DHCP模块DHCP客户端，向DHCP服务器申请一个动态的IP，基于UDP实现10Socket模块按照标准SocketAPI实现对UDP及TCP数据的接收及发送。11虚拟终端输入编写一个接受、解析虚拟终端输入

7、以及发送给相应任务信号的12主任务模块对系统进行初始化，并维护系统任务。3.2.2模块层次关系网络驱动模块网络接口模块IP处理模块TCP处理模块ICMP处理模块DHCP处理模块Socket处理模块UDP处理模块DNS处理模块网络接口层ARP处理模块IP层运输层应用层图3-2程序设计模块图9需求规格说明书1.1协议数据的封装应用数据ATCP首部IP首部帧首部应用数据ATCP首部IP首部应用数据ATCP首部应用数据A网络接口层IP层运输层应用层图3-3协议数据封装图注：从网卡接收到的数据，经过网络接口层的解码，IP层的

8、解码，TCP层的解码，就得到了原始的应用数据。9需求规格说明书1.1主程序流程图3-4主程序流程图9需求规格说明书1开发体制PMTLPRLSCMLPE1PE2PE3PEn职责说明：编号角色职责备注1PM实训项目经理，由具备开发和管理经验者担当，统括项目进展，并在每个阶段开始前对项目进度及方向进行把握。专职2TL项目负责人，由开发团队中具有管理能力者担当，主要