01开题报告-基于嵌入式IP协议栈的设计与实现

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1、右g扯空文摩毕业设计（论文）开题报告题目：基于嵌入式IP协议栈的设计与实现学院：专业名称：班级学号：学生姓名：指导教师：填表日期2013年12月2日一、选题依据、目的和意义随着计算机网络的成熟发展，人类进入了所谓的后PC时代，人们开始考虑如何将客户终端设备变得更加智能化，数字化，从而使得改进后的客户终端设备轻巧便利，易于控制或具有某些特定的功能•随着网络应用的不断扩大，将各类电了设备接入Internet的需求越來越犬,嵌入式作为后PC吋代的技术主力，在这方面扌口当重要角色.ARM单片机是目前市场上主流的单片机，已经广泛应用到各个领域，但大都基于本地

2、控制，不能进行异地的信息交换，如此，人们开始将研究的目光开始转向单片机系统与Internet互联上.所以本项目准备在LPC2124上，基于嵌入式IP协议栈的设计与实现，包括arp,icmp,ip,dhcp等协议模块。二、国内外研究现状及发展趋势2.1国外现状及发展趋势包括Siemens、Philips和Motorola在内的数十家公司联合成立的"嵌入式Internet联盟（ETT）”和国内外其他一些研究组织共同推动该技术的发展。目前犬多数嵌入式系统仍然处于单独应用的阶段，其系统架构一般以MCU为核心，与一些监测、指示设备进行连接以实现一定的应用功能

3、。在嵌入式TCP/IP协议栈的研究方而，国外做了很多研究。像JeremyBentham的PlCmicro亦议栈，TexasInstumcnt的MSP430TCP/IP协议栈以及TinyTCPcode出现的比较早，但是由于这些协议栈的实现和应用紧密联系，没冇实现协议栈与应用的分离，没有接口的概念，也没有做成函数库的形式，所以这些协议栈基木退出了历史舞台。近年来AdamDunkels的ulP和AdamDunkels等开发的Lwip在嵌入式Internet领域用的比较广泛，uIP侧重于减小代码量（选择AVR为口标器件时，代码为5K左右）和减小RAM使用量

4、（100字节左右）。但是uIP采用了不保存需要应答的数据包的RAM使用方案，没有和BSD的套接字接口兼容，应用层接口较复杂；而Lwip的功能虽然很全面，但是和对來说代码较大，编程复杂。同时针对不同的软硕件环境以及应用场合，国内外也先后提出了很多不同的嵌入式系统的Internet解决方案。嵌入式Internet主要冇两种系统结构：基于网关的欧入式Internet系统结构和直连欧入式Internet系统结构。2.2国内现状及发展趋势嵌入式设备与Internet的结合代表着嵌入式系统和网络技术的真正未来，它在我国具有巨大的市场潜力。目前，国内著名的公司有

5、北京英贝多嵌入式网络技术有限公司和沈阳东大新业信息技术股份冇限公司，他们都使嵌入式Internet技术运用到了使用产品中。完善嵌入式TCP/TP协议栈，推动嵌入式Internet广泛应用将使我们这个世界变得更加自动化、智能化和人性化。三、研究的主要内容及实验方案3.1、毕业设计的主要研究内容本课题主耍研究如何结合嵌入式Internet应用以及嵌入式系统的软硬件系统环境，以标准TCP/IPI办议为基础，接口通过API形式以适应多个网络程序同时运行，设计并实现一种与应用分离，同时具有占用系统资源少、可配置、易于移植、接口简单易用等特点的轻量级嵌入式IP

6、协议栈。使用这种轻量级嵌入式IP协议栈，可以让嵌入式Internet应用开发人员省去TCP/TP通讯协议部分的设计与实现，把主耍的工作放在应用程序（协议）的分析和设计上，同时为了适应UC/OS-II这样的实时操作系统，协议栈整体作为任务的形式实现。3.2、实验方案（1）实现网络接口层，数据发送和数据接收接口函数。（2）实现ARP协议，发送数据，ARP请求管理；接收ARP应答，ARP应答管理；维护TP-MAC对应表。（3）实现IP协议，发送过程中，寻址，校验，封装IP首部；接收过程中解析报文的1P首部，校验，得到信息。（4）实现ICMP协议（在此层完

7、成ping功能）。终端输入ping命令时，测试口的主机是否可达；其它主机给本机发pi昭命令时，本机发送应答。（5）实现TCP协议。作为客户端和服务端，实现三次握手建立链接，发送接收数据，四次握手断开链接。（6）实现UDP协议。发送过程屮封装UDP首部；接收过程中解析UDP首部得到信息，并将去除UDP首部的报文存放在相应SOCKET的数据部分或适当处理。（7）实现socket通信，统一用户对下层的接口。提供绑定，建立链接，设置监听,监听链接，接发数据的接口。(8)实现DHCP协议。实现动态主机IP获取。(9)实现DNS协议。解析域名服务。目标，主要特

8、色及工作进度4.1目标：实现一个稳定、高效、易移植和易裁减的轻量级嵌入式1P协议栈.4.2主要特色：(1)在研究分析了标准