基于tcp-ip协议的嵌入式系统设计

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1、摘要随着嵌入式系统在工业控制领域的广泛应用和发展，以及控制系统的网络化发展趋势，嵌入式系统的网络特性越来越受到重视。目前己有TCP/IP协议栈多数是面向32位微处理器的，但是32位微处理器在工业控制领域增长缓慢，8位和16位的嵌入式系统在工业控制领域仍占据着垄断地位，有着极为广泛的应用。本文着眼于嵌入式TCP/IP技术在工业以太网中的应用，综述了国内外工业以太网技术和嵌入式TCP/IP技术的发展情况和研究动态。在AT89C51单片机上设计并实现了精简的TCP/IP协议栈，提出了系统的整体架构和具体实现方案，并重点讨论了ARP协议、IP协议、ICMP协议、

2、UDP协议和RTL8019AS驱动程序的设计和实现。在实验室条件下，对IP协议、ICPM协议、UDP协议进行了正确性测试和功能测试。系统具有良好的稳定性和可靠性，达到了预期目的。关键词：嵌入式系统；工业控制；RTL8019AS；TCP/IP；AT89C51AbstractWiththeapplicationanddevelopmentoftheembeddedsysteminthefieldoftheindustrialcontrol,andthetrandofthenetworkcontrol,thenetworkfeaturesoftheembedd

3、edsystemaremoreattention.Currently,mostTCP/IPstackisbasedon32-bitmicroprocessor.However,32-bitmicroprocessorsgrowsslowlyinthefieldoftheindustrialcontrol,8-bitand16-bitembeddedsystemsstillholdamononolypositioninthisfield,havemanyapplications.ThispaperfocusesontheuseofembeddedTCP/I

4、PtechologyinindustryEthernet,andsummarizesthedevelopmentareresearchofindustryEthernettechnologyandembeddedTCP/IPtechnology.Inthispaper,embeddedTCP/IPstackinAT89C51isdesignedandimplemented.Theframeworkofthesystemandthespecificplanareproposed.WefocusontheARP,IP,UDP,ICMPandRTL8019AS

5、driver.Now,theTCP/IPstackiscomprehensivelytestedinAT89C51,andtheresultsmustshowthattheembeddedTCP/IPstackhavegoodconfigurableandreliability,achievesthedesignobjectives.Keywords：embeddedsystem;industrialcontrol;RTL8019AS;TCP/IP;AT89C51目录摘要IAbstractII第1章绪论-1-1.1选题背景及意义-1-1.2嵌入式服务器的

6、历史和现状-1-1.3嵌入式TCP/IP协议栈的研究现状-2-1.4主要研究内容和实现方法-3-第2章嵌入式服务器总体介绍和设计-4-2.1嵌入式服务器总体功能概述-4-2.2嵌入式服务器总体工作流程简介-5-2.3嵌入式服务器硬件电路的设计-6-2.3.1RTL8019AS接口电路的设计-6-2.3.2存储器的扩展-7-2.3.3串口部分的设计-8-第3章TCP/IP协议的设计与实现-10-3.1嵌入式系统网络体系结构-10-3.2TCP/IP协议概述-10-3.3ARP协议的设计与实现-11-3.4IP协议的设计与实现-13-3.5ICMP协议的设计

7、与实现-15-3.6UDP协议的设计与实现-17-第4章RTL8019AS驱动程序的设计-19-4.1RTL8019AS主要特性-19-4.2RTL8019AS内部结构-19-4.3RTL8019AS寄存器功能-20-4.4以太网帧格式-22-4.5RTL8019AS驱动程序的实现-22-4.5.1RTL8019AS初始化过程-23-4.5.2RTL8019AS的数据接收处理过程-26-4.5.3RTL8019AS的数据发送处理过程-28-第5章嵌入式服务器的仿真与测试-31-结论-34-致谢-35-参考文献-36-第1章绪论1.1选题背景及意义Inte

8、rnet进入了一个崭新的时代，它己经成为我们日常生活的一个基本组成部分。无论是在