TCP2fIP协议在嵌入式系统上的实现

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1、南开大学学位论文版权使用授权书本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：库‘J'军pt6年F月'g日经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。指导教师签名：穆恻学位论文作者签名：律．卜军／

2、解密时间：年月日各密级的最长保密年限及书写格式规定如下南开大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：康小军护。f年岁月叼日第一章绪论第一节课题提出的背景和意义由于Intemet在世界范围内的大量普及应用，因此Intemet所使用的TcP／IP协议也就成为使用最广泛的协议。同时它也在智能小

3、区，远程控制等多方面得到广泛的应用。各种各样的网络设备的出现为人们的生活提供了很多的方便。而这些网络设备的核心就是嵌入式TcMP协议栈，它为设备的上网提供了强有力的支持。目前能够实现嵌入式TcP／IP协议栈的操作系统有很多，比如vxworks，LinuX，Psos，uc／0s等。这些操作系统各有各自的优缺点，单纯从经济上考虑Linux和uc／os是最有竞争力的，因为它们是免费的。尤其是uc／os，它的内核精简，而且源码完全公开，这也是选用它的一个原因。uc／Os—II的特点可以概括为以下几个方面：公开源代码，代码结构清晰、明了，注释详尽，组织有条理，可移植性好；可裁剪可固化；内核属于抢

4、占式，最多可以管理60个任务。uc／0s．II自1992年的第一版pc／os以来，已经有了很多的应用，是一个经实践证明稳定、可靠、好用的内核。uc／Os—II操作系统与其它常见的嵌入式系统相比，如winCE，vxworks，psos等，除uc／0s—II自身的特点外，还因为对系统硬件资源需求非常低，可以在许多低端处理器甚至是8位单片机系统上运行，从而有效降低采集节点成本。这些特点是许多常见商用操作系统都不具各的。而且uc／os—II开放源代码，开发授权费用低廉，这些优势也使其更适合嵌入式工控设备开发。51系列微处理器基于简化的嵌入式控制系统结构，被广泛应用于从国防，自动控制到Pc机上的

5、键盘上的各种应用系统上。这些增强型芯片给51系列单片机加入了更高的性能和外部功能，像12C总线接口，模拟量到数字量的转换，看门狗，PwM输出等。不少芯片的上作频率达到40姗z，工作电压下降到L5V，由于这些功能都是基于同一个内核，使得5l系列单片机很适合作为工业控制产品的基本构架。5l系列单片机能够运行各种程序，本文的研究意义在于向5l硬件系统上植入了操作系统和协议栈后，其后续开发就将在操作系统上进行，开发人员只需调用操作系统提供的API以及各种服务，而无需自己去实现各种底第一章绪论层功能，进而可以减少引入软件缺陷的机会。另外，所开发的应用可以通过对协议栈API的调用获得完整的网络功能

6、，使其成为一个标准的成本低廉的网络终端。第二节本论文的主要研究工作本论文将沿着将TcP／IP协议移植到嵌入式系统这条主线，对涉及的相关软硬件以及移植的相关技术进行深入研究，主要的研究内容是：●TcP／IP协议的分析；●uc／Os—II嵌入式操作系统的分析和移植，并且成功实现其在5l微控器上的移植、运行；●实现51微控器控制RTL8019网络芯片编写小型TcP／IP协议栈；●使用pc／Os—II操作系统在目标板上实现TcP／IP协议栈，完成网络中serVer端的功能，实现TcP，UDP的连接。上述工作完成了从基础知识准备，到对移植的相关对象(包括硬件及软件)的了解，到对代码的阅读及改写，

7、到调试和测试驱动的编写等全过程。从更宽的角度来看，是软件向某个特定硬件系统的移植全过程，而不仅是将目标局限在5l硬件系统上，还展示在各种移植过程中的共性。论文于2005年开始着手进行，到目前为止，已经基本完成预定目标，实现了既定的功能。第二章TCP，IP协议与局域网协议第二章TCP／lP协议与局域网协议TcP／IP(TransmissioncontrolProtoc01／InternetProtoc01的简写，中文译名为传输控制协议／互联网络协