单片机与TCPIP[老古]

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1、单片机与TCP/IP网络第42页共42页单片机与TCP/IP网络--版主老古（一）绪言   ——单片机如何控制以太网网卡进行传输数据，如何加载TCP/IP协议连接到互联网，这些都是一些令人感兴趣的问题。——可以说以太网和TCP/IP协议已经成为使用最广泛的协议，而其它总线协议如RS485、RS232，CAN，LANWORKS，都只是一些局部系统的总线。——围绕以太网而制造的集线器，交换机已进入大小公司，企业，家庭。我现在在众达天网公司，由于公司是搞电脑防火墙的，所以对网络的接触也越来越多，我研究的主要是网络的底层，并掌

2、握了很多网络分析工具如（SNIFFER），对以太网和TCP/IP协议的研究就更加深入了。——我比较熟悉的网卡是10M的网卡，100M的以太网卡还在研究之中。曾经用单片机（89C52）控制和驱动10M的NE2000兼容型以太网卡与电脑主机传输数据。——现在将我的一些研究成果写成一系列的文单，提供给大家。也许有一天研究了100M的网卡之后，可以让单片机驱动它，那是可能的事，只不过接口可能会复杂一些。——我所写的驱动程序并不是标准的，因为我没有学过UNIX，无法使用UNIX提供的原代码。如果能使用UNIX的原代码，那将是很好

3、的事。我也正在接触UNIX和VC++，DDK等方面的内容，希望有一天能够重写我现在所写的驱动程序。——我知道有很多人在了解单片机与以太网方面的东西，在BBS上也发现了很多这方面的内容，有些人的研究甚至比我还深入，我也希望能跟这些人交流交流，如果对我的文章感兴趣，当然可以给我发电子邮件啦。——在接下来的文章将介绍以太网协议，网卡驱动，IP协议，ICMP协议，ARP协议，TCP协议等。----为帮助读者开发该tcp/ip的应用，本站制作了以太网开发板，可以购买。（二）以太网协议  ——--以太网协议（用于10MBPS的以太

4、网，作者以下所说的以太网均指10M以太网，而不是100M，1000M的以太网）——以太网协议有两种，一种是IEEE802.2/IEEE802.3，还有一种是以太网的封装格式。——现代的操作系统均能同时支持这两种类型的协议格式。因此对我们来说只需要了解其中的一种就够了，特别是对单片机来说，不可能支持太多的协议格式。——以太网的物理传输帧：（仅介绍第二种格式）单片机与TCP/IP网络第42页共42页PRSDDASATYPEDATAPADFCS56位8位48位48位16位不超过1500字节可选32位——PR：同步位，用于收发

5、双方的时钟同步，同时也指明了传输的速率（10M和100M的时钟频率不一样，所以100M网卡可以兼容10M网卡），是56位的二进制数101010101010.....——SD:分隔位,表示下面跟着的是真正的数据,而不是同步时钟,为8位的10101011,跟同步位不同的是最后2位是11而不是10.——DA:目的地址,以太网的地址为48位(6个字节)二进制地址,表明该帧传输给哪个网卡.如果为FFFFFFFFFFFF,则是广播地址,广播地址的数据可以被任何网卡接收到.——SA:源地址,48位,表明该帧的数据是哪个网卡发的,即发

6、送端的网卡地址,同样是6个字节.----TYPE：类型字段，表明该帧的数据是什么类型的数据，不同的协议的类型字段不同。如：0800H表示数据为IP包，0806H表示数据为ARP包，814CH是SNMP包,8137H为IPX/SPX包，（小于0600H的值是用于IEEE802的，表示数据包的长度。）----DATA：数据段，该段数据不能超过1500字节。因为以太网规定整个传输包的最大长度不能超过1514字节。（14字节为DA，SA，TYPE）----PAD：填充位。由于以太网帧传输的数据包最小不能小于60字节,除去（DA

7、，SA，TYPE14字节），还必须传输46字节的数据，当数据段的数据不足46字节时，后面补000000.....(当然也可以补其它值)----FCS:32位数据校验位.为32位的CRC校验,该校验由网卡自动计算,自动生成,自动校验,自动在数据段后面填入.对于数据的校验算法,我们无需了解.----事实上,PR,SD,PAD,FCS这几个数据段我们不用理它,它是由网卡自动产生的,我们要理的是DA,SA,TYPE,DATA四个段的内容.----所有数据位的传输由低位开始(但传输的位流是用曼彻斯特编码的)----以太网的冲突退

8、避算法就不介绍了,它是由硬件自动执行的.DA+SA+TYPE+DATA+PAD最小为60字节,最大为1514字节.----以太网卡可以接收三种地址的数据,一个是广播地位,一个是多播地址(我们用不上),一个是它自已的地址.但网卡也可以设置为接收任何数据包(用于网络分析和监控).----任何两个网卡的物理地址都是不一样的,是世界上唯一