基于ARM的嵌入式TCPIP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

1、基于ARM的嵌入式TCPIP協(xié)議的實(shí)現(xiàn) 作者： 日期：19 嵌入式系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇 一、 引言一個(gè)現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境一般可分為四個(gè)層次：·Internet：實(shí)現(xiàn)企業(yè)之間的信息交流；·Intranet：實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部管理、財(cái)務(wù)、辦公及人事等的信息化；·Infranet：實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備級(jí)的綜合管理、調(diào)度與監(jiān)控等；·Embedded Network ：嵌入式網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部多個(gè)分布式子系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)通信。Internet、Intranet都基于TCP/IP協(xié)議簇，Intranet是面向廣域網(wǎng)的Internet在企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)上的延伸

2、。 Infranet的建設(shè)目前主要采用各種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議，如ProfiBus、Lonwork、CAN等。隨著社會(huì)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)電控制系統(tǒng)往往包括若干個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)既自成一體，擁有自己獨(dú)立的CPU，又與其它子系統(tǒng)緊密協(xié)調(diào)。嵌入式網(wǎng)絡(luò)就是實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)間相互通信的手段。二、對(duì)嵌入式網(wǎng)絡(luò)的特殊要求嵌入式網(wǎng)絡(luò)通常應(yīng)用在環(huán)境比較惡劣的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，因此在以下幾個(gè)方面有其自身獨(dú)特的要求：1. 實(shí)時(shí)性：生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部多個(gè)分布式子系統(tǒng)信息耦合通常比較緊密，對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高，這就要求所用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議具有可確定的實(shí)時(shí)性能，即極壞情況下的響應(yīng)時(shí)間是可確定的；另外在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)比較多，或者有些節(jié)點(diǎn)對(duì)實(shí)時(shí)響應(yīng)要求

3、特別高時(shí)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議還應(yīng)支持優(yōu)先級(jí)調(diào)度，以提高時(shí)間緊迫型任務(wù)的信息傳輸可確定性。2. 可靠性：嵌入式網(wǎng)絡(luò)本身的可靠性直接影響設(shè)備的有效作業(yè)率、成品率和生產(chǎn)效率，要求網(wǎng)絡(luò)能動(dòng)態(tài)增加/刪除節(jié)點(diǎn)；生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)比較惡劣的電磁環(huán)境要求嵌入式網(wǎng)絡(luò)本身具有很強(qiáng)的抗干擾能力、檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力以及快速恢復(fù)能力；3. 通信效率：嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信的特點(diǎn)之一是子系統(tǒng)之間通信非常頻繁，但每次通信的信息長度很短，因此要求嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議盡量采用短幀結(jié)構(gòu)，且?guī)^和幀尾盡可能短，從而提高通信效率和帶寬的利用率；4. 雙重混合支持：不同工作環(huán)境的巨大差異決定了嵌入式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有靈活的介質(zhì)訪問協(xié)議，不但支持多種介質(zhì)（雙絞線、同軸電纜、光纜），

4、而且支持混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（星型、環(huán)型、總線型），有時(shí)甚至要求同一個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)能同時(shí)使用多種介質(zhì)和多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。如在噪聲環(huán)境中，系統(tǒng)中一部分連接需要使用光纜，其它部分則使用雙絞線或同軸電纜。同軸電纜適于采用總線拓?fù)?，而光纖則更適于環(huán)型或星型拓?fù)洌@就要求網(wǎng)絡(luò)協(xié)議具有雙重混合支持。5. 實(shí)現(xiàn)難度和造價(jià)：嵌入式系統(tǒng)通常需要針對(duì)實(shí)際需求進(jìn)行專門設(shè)計(jì)與制造，這就要求其中的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟硬件容易實(shí)現(xiàn)，并與子系統(tǒng)控制部分集成，有關(guān)元器件商品化程度高，造價(jià)較低。6. 開放性：嵌入式網(wǎng)絡(luò)必需具有良好的開放性，一方面能通過企業(yè)Infranet連接到Intranet中，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)管理的管控一體化；另一方面應(yīng)具有公開透明的

5、開發(fā)界面，資料完備，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件、軟件的自主開發(fā)和集成。此外，嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須配置靈活、維護(hù)簡(jiǎn)便。通常，嵌入式網(wǎng)絡(luò)就覆蓋范圍而言屬于局域網(wǎng)。按照ISO/OSI的觀點(diǎn)，TCP/IP協(xié)議簇位于網(wǎng)絡(luò)層以上。顯然，TCP/IP協(xié)議簇已經(jīng)超出了嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的范疇。嵌入式網(wǎng)絡(luò)包括ISO/OSI七層模型中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層在具體實(shí)現(xiàn)上可劃分成兩個(gè)子層：介質(zhì)訪問控制子層（MAC子層）和邏輯鏈路控制子層（LLC子層）。MAC子層包括物理層接口硬件和實(shí)現(xiàn)介質(zhì)訪問協(xié)議的通信控制器；通常LLC子層由軟件實(shí)現(xiàn)（用戶自主開發(fā)）。因此，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議選擇的核心是介質(zhì)訪問協(xié)議的選擇。三、 常見

6、介質(zhì)訪問協(xié)議的比較1、面向鏈接的協(xié)議面向鏈接的協(xié)議主要用在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期的主機(jī)終端式網(wǎng)絡(luò)中，如X.25和IBM的SNA網(wǎng)絡(luò)。其主要缺點(diǎn)是：1）節(jié)點(diǎn)之間采用串行連接方式，每個(gè)物理連接只支持兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，速度較低；2）物理上沒有連接的節(jié)點(diǎn)之間的通信需要經(jīng)過多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)的多次傳輸；3）直接相連的節(jié)點(diǎn)間的通信是可確定的，而間接相連的節(jié)點(diǎn)間的通信則無法確定延時(shí)。因此，在局域網(wǎng)技術(shù)已非常成熟的今天，這類協(xié)議已很少應(yīng)用。2、輪詢法輪詢法因其簡(jiǎn)單和實(shí)時(shí)性能可確定等特點(diǎn)而成為嵌入式網(wǎng)絡(luò)常用協(xié)議之一。采用輪詢法的協(xié)議，需指定一個(gè)主節(jié)點(diǎn)作為中央主機(jī)來定期輪詢各個(gè)從節(jié)點(diǎn)，以便顯式分配從節(jié)點(diǎn)訪問共享介質(zhì)的權(quán)力。這類協(xié)議的缺點(diǎn)

7、是；1）輪詢過程占用了寶貴的網(wǎng)絡(luò)帶寬，增加了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)；2）風(fēng)險(xiǎn)完全集中在主節(jié)點(diǎn)上，為避免因主節(jié)點(diǎn)失效而導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，有時(shí)需設(shè)置多個(gè)主節(jié)點(diǎn)來提高系統(tǒng)的健壯性(如Profibus)。3、CSMA/CD（帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問）CSMA/CD有許多不同的實(shí)現(xiàn)版本，其核心思想是：一個(gè)節(jié)點(diǎn)只有確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)空閑之后才能發(fā)送信息。如果多個(gè)節(jié)點(diǎn)幾乎同時(shí)檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)空閑并發(fā)送信息，則產(chǎn)生沖突。檢測(cè)到?jīng)_突的發(fā)送信息的節(jié)點(diǎn)必須采用某種算法（如回溯算法）來確定延時(shí)長短，延時(shí)結(jié)束后重復(fù)上述過程再試圖發(fā)送。CSMA/CD的優(yōu)點(diǎn)是理論上能支持任意多的節(jié)點(diǎn)，且不需要預(yù)先分配節(jié)點(diǎn)位置，因此在辦公環(huán)境中幾乎占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。但在

8、CSMA/CD中沖突產(chǎn)生具有很大的隨機(jī)性，在最壞情況下的響應(yīng)延時(shí)不可確定，無法滿足嵌入式網(wǎng)絡(luò)最基本的實(shí)時(shí)性要求。4、TDMA（時(shí)分多路訪問）TDMA已大量應(yīng)用于移動(dòng)通信領(lǐng)域（如GSM、DAMPS），但也可用于局域網(wǎng)。TDMA的特點(diǎn)是：每輪信息傳輸前，網(wǎng)絡(luò)中的主節(jié)點(diǎn)先廣播一個(gè)幀同步信號(hào)以同步各從節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘，在幀同步信號(hào)之后，每個(gè)從節(jié)點(diǎn)在各自所分配的時(shí)間片內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)。TDMA的缺點(diǎn)是：1）每個(gè)從節(jié)點(diǎn)必須有一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)時(shí)間以確定時(shí)間片，因此從節(jié)點(diǎn)比較復(fù)雜，造價(jià)較高；2）TDMA的主流應(yīng)用領(lǐng)域依然是無線移動(dòng)通信領(lǐng)域，用于嵌入式網(wǎng)絡(luò)的TDMA無論在相關(guān)軟硬件技術(shù)支持和市場(chǎng)認(rèn)同方面都非常欠缺。5、令牌環(huán)

9、在令牌環(huán)網(wǎng)中，節(jié)點(diǎn)之間使用端到端的連接，所有節(jié)點(diǎn)在物理上組成一個(gè)環(huán)型結(jié)構(gòu)。一組特殊的脈沖編碼序列，即令牌，沿著環(huán)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)向其物理鄰居節(jié)點(diǎn)傳遞。一個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得令牌后，如無信息要發(fā)送，則將令牌繼續(xù)傳遞給下一個(gè)鄰居，否則首先停止令牌循環(huán)，然后沿著環(huán)發(fā)送它的信息，最后繼續(xù)令牌傳遞。令牌環(huán)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是：1）在實(shí)時(shí)性方面是可確定的。因?yàn)槿菀子?jì)算出最壞情況下節(jié)點(diǎn)等待令牌的時(shí)間；2）令牌傳遞占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬極小，帶寬利用率很高，具有強(qiáng)大的吞吐能力。但這種協(xié)議在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)為確保可靠性必須付出較大的代價(jià)：1）為了避免因電纜斷裂和節(jié)點(diǎn)失效導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，常采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)（如FDDI）和失效節(jié)點(diǎn)自動(dòng)旁路措施，導(dǎo)致實(shí)施成本

10、增加；2）為了能立即檢測(cè)到令牌是否意外丟失，不得不增加該協(xié)議實(shí)施的復(fù)雜性。6、令牌總線令牌總線的基本原理與令牌環(huán)網(wǎng)相似。但在令牌總線中，網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)虛擬環(huán)，而非物理環(huán)。令牌在虛擬環(huán)中從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳向其邏輯鄰居節(jié)點(diǎn)。只有持有令牌的節(jié)點(diǎn)才能訪問網(wǎng)絡(luò)。如同令牌環(huán)一樣，令牌總線具有非常高的網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率、很高的吞吐能力和良好的可確定性。另外令牌總線中各節(jié)點(diǎn)有相同的優(yōu)先級(jí)；令牌總線中的電纜斷裂并不一定導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓；網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中可動(dòng)態(tài)增加或關(guān)閉節(jié)點(diǎn)，因此節(jié)點(diǎn)失誤一般不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓（當(dāng)然在網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)、增加 /刪除節(jié)點(diǎn)時(shí)會(huì)導(dǎo)致邏輯環(huán)重構(gòu)，以便每個(gè)節(jié)點(diǎn)確定自己的邏輯鄰居，這會(huì)有點(diǎn)費(fèi)時(shí)）；總線拓

11、補(bǔ)結(jié)構(gòu)還非常適合于制造設(shè)備。因此，令牌總線協(xié)議被MAP （Manufacturing Automation Protocol，制造自動(dòng)化協(xié)議）、ARCnet（Attached Resource Computer Network）采用，在過程自動(dòng)化控制等嵌入式場(chǎng)合廣泛應(yīng)用。7、CSMA/CA (帶沖突避免的載波監(jiān)聽多路訪問)CSMA/CD在節(jié)點(diǎn)數(shù)量不多、傳輸信息量較少時(shí)效率很高；基于令牌的協(xié)議具有良好的實(shí)時(shí)性和吞吐能力。人們已經(jīng)開發(fā)出一種能綜合以上兩者優(yōu)點(diǎn)的混合協(xié)議CSMA/CA。CSMA/CA的本質(zhì)是利用競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間片來避免沖突。其基本原理是：如同CSMA/CD一樣，節(jié)點(diǎn)必須檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)空閑之后才能

12、發(fā)送信息；如果有兩個(gè)或更多的節(jié)點(diǎn)發(fā)生沖突，便在網(wǎng)絡(luò)上啟動(dòng)一個(gè)阻塞信號(hào)通知所有沖突節(jié)點(diǎn)，同步節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘，啟動(dòng)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間片（競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間片跟隨在阻塞信號(hào)之后，其長度比沿網(wǎng)絡(luò)環(huán)路傳輸時(shí)延稍長）；通常，每一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間片均指定給特定的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在其對(duì)應(yīng)的時(shí)間片內(nèi)如有信息發(fā)送則可以啟動(dòng)傳輸；其它節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到信息傳輸后，停止時(shí)間片的推進(jìn)，直到傳輸結(jié)束所有節(jié)點(diǎn)才恢復(fù)推進(jìn)時(shí)間片；當(dāng)所有時(shí)間片都失去作用時(shí)，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入空閑狀態(tài)。為確保公平性和可確定性，在每次傳輸之后，時(shí)間片要循環(huán)。此外，優(yōu)先時(shí)間片（the priority slots）優(yōu)先于普通時(shí)間片的推進(jìn)，能支持高優(yōu)先級(jí)信息的全局優(yōu)先傳輸。CSMA/CA 協(xié)議在具體實(shí)施

13、中主要有兩個(gè)變種：一是RCSMA（Reservation CSMA），其特點(diǎn)是時(shí)間片數(shù)等于節(jié)點(diǎn)數(shù)。RCSMA在各種傳輸條件下都能有效工作，但顯然不適于節(jié)點(diǎn)較多的網(wǎng)絡(luò)；在另一個(gè)變種中，時(shí)間片數(shù)少于節(jié)點(diǎn)數(shù)，且根據(jù)沖突最少的原則隨機(jī)調(diào)整時(shí)間片的分配，根據(jù)所預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)流量動(dòng)態(tài)地改變時(shí)間片數(shù)；如Echelon公司推出的廣泛應(yīng)用于智能大廈領(lǐng)域的 Lonwork標(biāo)準(zhǔn)。另外，在CSMA/CA中，并非必需采用硬件來避免沖突，還可以通過軟手段來實(shí)現(xiàn)，例如發(fā)送使時(shí)間片在沒有網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)那闆r下仍然保持活動(dòng)的啞信息。四、結(jié)論介質(zhì)訪問協(xié)議是嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議選擇的核心。盡管沒有哪一種協(xié)議對(duì)各種應(yīng)用場(chǎng)合都是十全十美的，但通過對(duì)上

14、述各種介質(zhì)訪問協(xié)議的分析和比較不難發(fā)現(xiàn)：令牌環(huán)、令牌總線、CSMA/CA比較適合于嵌入式網(wǎng)絡(luò)。但令牌環(huán)的具體實(shí)施比較復(fù)雜、成本較高，其應(yīng)用越來越少。讀者可針對(duì)具體應(yīng)用需求，選用令牌總線（如ARCnet）或CSMA/CA。、基于ARM的嵌入式TCP/IP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)日期：2008-8-12 13:55:00作者：未知來源：在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用日益普遍的今天,越來越多的嵌入式設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。協(xié)議是一種目前被廣泛采用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。嵌入式的技術(shù)核心是在嵌入式系統(tǒng)中部分或完整地實(shí)現(xiàn)協(xié)議。由于協(xié)議比較復(fù)雜,而目前嵌入式系統(tǒng)中大量應(yīng)用低速處理器,受內(nèi)存和速度限制,有必要將協(xié)議簡(jiǎn)化。   &#

15、160;   協(xié)議的實(shí)現(xiàn) 嵌入式協(xié)議一般實(shí)現(xiàn)：、等協(xié)議,協(xié)議處理的主要流程如圖所示。 點(diǎn)擊看原圖 協(xié)議的實(shí)現(xiàn) 工業(yè)控制領(lǐng)域傳輸層采用協(xié)議、不用協(xié)議,是考慮到實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸量并不大,而可靠性要求較高。協(xié)議是面向連接的、端對(duì)端的可靠通信協(xié)議。它采用了許多機(jī)制來保證可靠傳輸,應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)顯得過于復(fù)雜。 協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸可分為三個(gè)階段：建立連接、傳輸數(shù)據(jù)和斷開連接。它的實(shí)現(xiàn)過程可以用狀態(tài)機(jī)來描述。建立連接有兩種方法,即主動(dòng)打開和被動(dòng)打開。服務(wù)器端是一種被動(dòng)打開,它一直在偵聽連接請(qǐng)求;而客戶端是一種主動(dòng)打開,它發(fā)送連接請(qǐng)求以建立連接。研究發(fā)現(xiàn),如果層的上層實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端的應(yīng)用,可以

16、將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機(jī)建立連接過程中客戶端建立連接的狀態(tài)機(jī)部分簡(jiǎn)化掉。同理,如果應(yīng)用是基于客戶端的,可以將服務(wù)器端建立連接的狀態(tài)機(jī)部分簡(jiǎn)化掉。斷開連接有兩種方式：一是主動(dòng)斷開連接;另一是被動(dòng)斷開連接。被動(dòng)斷開連接的處理較為簡(jiǎn)單,但標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的主動(dòng)斷開連接的狀態(tài)機(jī)部分過于復(fù)雜。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在需要主動(dòng)斷開連接的時(shí)候,發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào);接收到對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)的確認(rèn)后,再發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào),即可順利完成一次主動(dòng)斷開連接。 標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議使用慢啟動(dòng)的滑動(dòng)窗口機(jī)制?；瑒?dòng)窗口是一種在流量控制和網(wǎng)絡(luò)傳輸效率之間折中的方案。它允許發(fā)送方在等待一個(gè)確認(rèn)之前發(fā)送多個(gè)窗口,其確認(rèn)是一種批量的確認(rèn)。研究滑動(dòng)窗口協(xié)議發(fā)現(xiàn),滑動(dòng)窗口的一個(gè)極限情況,是

17、只使用單個(gè)窗口,就變成了一種簡(jiǎn)單確認(rèn)的處理方法。使用該方法后,所有的處理只是對(duì)單個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的發(fā)送和確認(rèn),節(jié)約了系統(tǒng)的資源,也使維護(hù)更加方便。為了協(xié)議的兼容性,需要通信的另一方也使用簡(jiǎn)單確認(rèn)方法。因?yàn)槿绻麑?duì)方使用較大的窗口,就可能造成處理器被淹沒。這個(gè)問題可以通過設(shè)置待發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的頭部的字段的大小解決。 在上述基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)協(xié)議的流程圖如圖所示。其中“不同狀態(tài)的相應(yīng)處理”指根據(jù)接收到的報(bào)文準(zhǔn)備待發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)并將其發(fā)送到以太網(wǎng)上。這部分根據(jù)所處的不同狀態(tài),所做的處理是不一樣的。  協(xié)議 協(xié)議是的基礎(chǔ),為不同網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)之間發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的操作序列提供無連接服務(wù)。通過在數(shù)據(jù)報(bào)前添加協(xié)議頭,使每個(gè)數(shù)

18、據(jù)報(bào)具有尋址能力。嵌入式系統(tǒng)只把作為傳輸工具,進(jìn)行簡(jiǎn)化以完成主要的操作。得到包后,檢驗(yàn)頭部的版本、目的地址、校驗(yàn)和正確否,解析出協(xié)議類型字段,由此交給相應(yīng)的高層協(xié)議處理。發(fā)送包時(shí),將緩沖區(qū)內(nèi)的源地址與目的地址互換,設(shè)置校驗(yàn)和,然后交給下層協(xié)議處理。不符合要求,則將此包丟棄。包最大可以為,可以分段傳輸,而在嵌入式系統(tǒng)里根本無法容納如此大的數(shù)據(jù)包,因此一般不支持分段傳輸。所以限制發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包的方式以避免分段傳輸,從而減少程序復(fù)雜度。           其它協(xié)議 協(xié)議為位地址到對(duì)應(yīng)的位以太網(wǎng)地址之間提供動(dòng)

19、態(tài)映射。嵌入式系統(tǒng)中僅響應(yīng)請(qǐng)求,發(fā)送回答包。請(qǐng)求者廣播出包含請(qǐng)求的以太幀、目的以太網(wǎng)地址為全的廣播地址。本機(jī)收到后,由目的地址發(fā)現(xiàn)自己是目的主機(jī),發(fā)送一個(gè)回答。通過協(xié)議傳輸其報(bào)文。協(xié)議是無連接的,它無法將報(bào)文和錯(cuò)誤信息傳到最初的主機(jī),將狀態(tài)信息和錯(cuò)誤信息發(fā)送到發(fā)報(bào)文的主機(jī)。        前端設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)       協(xié)議擴(kuò)展到工業(yè)控制級(jí),將企業(yè)內(nèi)部計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息的發(fā)布和顯示,通過瀏覽器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)視。下面是筆者在某公司一分布式監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

20、實(shí)例?；趨f(xié)議的前端設(shè)備系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖。前端嵌入式設(shè)備處理器是公司的 （核）。該芯片是用在基于以太網(wǎng)系統(tǒng)的高性價(jià)比、高性能的位微控制器。通信部分采用接口方式,信號(hào)輸出經(jīng)耦合隔離變壓器由接頭聯(lián)入集線器,此外還設(shè)計(jì)了液晶顯示和鍵盤輸入當(dāng)?shù)亟涌诠δ堋?在協(xié)議中多處用到超時(shí)和重發(fā)機(jī)制。這種機(jī)制對(duì)于確保兩個(gè)或多個(gè)彼此獨(dú)立的通信結(jié)點(diǎn)從通信錯(cuò)誤或故障狀態(tài)自動(dòng)恢復(fù)到正常狀態(tài)是非常有效的,但也增加了軟件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。因?yàn)閷?duì)超時(shí)的處理通常獨(dú)立于正常程序流程,也就是與正常的程序流程異步。要實(shí)現(xiàn)的協(xié)議軟件中有四處要用到定時(shí)器：第一是在高速緩存的維護(hù)中,被添加到高速緩存中的表項(xiàng)在一段時(shí)間后要置為無效;第二是在等待對(duì)發(fā)

21、出的請(qǐng)求返回響應(yīng)時(shí),可能會(huì)在指定的超時(shí)時(shí)間內(nèi)還未收到返回的響應(yīng);第三是在組裝收到分片時(shí),由于部分分片在一定時(shí)間內(nèi)沒有收到而丟棄整個(gè)包;第四是在等待接收方對(duì)數(shù)據(jù)段的確認(rèn)時(shí)。如果在指定時(shí)間內(nèi)還未收到對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)段的確認(rèn),需重新發(fā)送。從上述可見,要實(shí)現(xiàn)的定時(shí)器具備以下特點(diǎn)： ·對(duì)定時(shí)的精度要求都不是很高,基本都是秒級(jí)的精度。這樣,完全可以稍滯后一些來處理定時(shí)器超時(shí),不把超時(shí)處理放在時(shí)鐘中斷處理程序中。    ·對(duì)同一類超時(shí)處理可以由同一處理程序來完成,只是傳入到相應(yīng)的處理程序中的參數(shù)不同而已。例如一個(gè)高速緩存中的表項(xiàng)超時(shí)時(shí),需要將其置為無效,可以統(tǒng)一用

22、一個(gè)處理程序,參數(shù)中放入相應(yīng)的表項(xiàng)地址即可。 首先,定義一定時(shí)器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如圖所示。每一類超時(shí)都是由一個(gè)超時(shí)控制塊和其所屬的一個(gè)由超時(shí)事件項(xiàng)組成的鏈表管理。整個(gè)鏈表按超時(shí)事件將要發(fā)生的時(shí)間順序排列,先發(fā)生的超時(shí)事件排列在前。超時(shí)控制塊中的用以指向一個(gè)超時(shí)事件項(xiàng)鏈表的首項(xiàng);是超時(shí)事件發(fā)生時(shí)處理程序的入口地址。在每個(gè)超時(shí)事件項(xiàng)中,指向鏈表中的下一項(xiàng);是本表項(xiàng)的超時(shí)事件相對(duì)于上一表項(xiàng)的超時(shí)事件發(fā)生的相對(duì)時(shí)間。所以某個(gè)表項(xiàng)表示的超時(shí)事件距離當(dāng)前的時(shí)間是它以前所有表項(xiàng)（包括自身）中的的和。的基本單位是。         &

23、#160; 定時(shí)器任務(wù)使用一個(gè)信號(hào)量作同步。信號(hào)量有兩個(gè)變量：和。對(duì)事件計(jì)數(shù),當(dāng)大于時(shí),表示有個(gè)事件發(fā)生并等待處理;當(dāng)小于時(shí),表示有某個(gè)任務(wù)在等待事件的發(fā)生,此時(shí)保存相應(yīng)任務(wù)控制塊的地址。信號(hào)量有兩個(gè)操作：和。首先使加,然后看是否為,若為表示有任務(wù)在等待,通過中記錄的任務(wù)控制塊的地址把等待任務(wù)的狀態(tài)設(shè)為就緒,否則返回。首先使減然后看是否小于,若小于會(huì)使當(dāng)前任務(wù)成為等待狀態(tài)并引發(fā)任務(wù)管理器對(duì)任務(wù)的調(diào)度,否則返回。 每當(dāng)時(shí)鐘中斷服務(wù)程序計(jì)數(shù)到個(gè)時(shí)鐘中斷,給定時(shí)器任務(wù)使用的信號(hào)燈作操作。當(dāng)定時(shí)器任務(wù)被調(diào)度執(zhí)行時(shí),它遍歷每一個(gè)超時(shí)控制塊,對(duì)每一個(gè)超時(shí)控制塊作如圖所示的處理,最后對(duì)信號(hào)燈調(diào)用。

24、基于ARM的嵌入式TCP/ IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn), ARM, TCP, 嵌入式, 協(xié)議隨著嵌入式系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的日益結(jié)合，越來越多的嵌入式設(shè)備實(shí)現(xiàn)Internet網(wǎng)絡(luò)化。在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中引入T CP/ IP協(xié)議棧，以支持嵌入式設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，已成為嵌入式領(lǐng)域重要的研究方向。NC/ OS -II是一種占先式、多任務(wù)、移植性強(qiáng)的免費(fèi)公開源代碼的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，然而他只是一個(gè)實(shí)時(shí)的任務(wù)調(diào)度及通信內(nèi)核，系統(tǒng)內(nèi)核木身并沒有集成T CP/ IP協(xié)議棧，所以不能滿足嵌入式設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的需要。為了使基于ARM和uC/OS -II的嵌入式系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，必須使用外掛的T CP/ IP協(xié)議?；蛘吒鶕?jù)硬件平

25、臺(tái)和實(shí)際應(yīng)用重新設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新的協(xié)議棧。由于T CP/IP協(xié)議比較復(fù)雜，而目前嵌入式系統(tǒng)中大量應(yīng)用低速處理器，受內(nèi)存和速度限制，實(shí)現(xiàn)完整的T CP/ IP協(xié)議較為困難，有必要將T CP/ IP協(xié)議簡(jiǎn)化。1  TCP/ IP協(xié)議分析    計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)層次結(jié)構(gòu)，其各層及其協(xié)議的集合，稱為網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。Internet上使用的參考體系是T CP/ IP體系結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖1所示，他包括應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和卞機(jī)到網(wǎng)絡(luò)接口4層。    最底層為卞機(jī)到網(wǎng)絡(luò)接口層，他包括多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，的數(shù)據(jù)報(bào)傳送信息，并通過校驗(yàn)和來確保消息的正確性，但他沒有

26、流量控制，也不保證可行的、有序的傳輸。    第4層為應(yīng)用層，包含所有應(yīng)用協(xié)議如T elnet(遠(yuǎn)程登陸)，F(xiàn)TP(文件傳輸)，F(xiàn)FT P(普通文件傳輸協(xié)議)，SMTP(電子郵件)，DNS(域名服務(wù))，HTTP(超文木傳輸辦議)等。    T CP/ IP的層次結(jié)構(gòu)中，各層實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間通信協(xié)議，彼此是相互獨(dú)立的，上層僅能通過接口知道卜層提供的服務(wù)，而不知道卜層的具體實(shí)現(xiàn)，因而用戶數(shù)據(jù)是逐層依次復(fù)制給卜層完成網(wǎng)絡(luò)通信的。2協(xié)議裁減方案    標(biāo)準(zhǔn)的T CP/ IP協(xié)議棧對(duì)計(jì)算機(jī)處理器、存儲(chǔ)器要求比較高，然而，嵌入式系統(tǒng)的計(jì)算資源和存儲(chǔ)

27、資源都非常有限，在這些嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的T CP/ IP協(xié)議棧將占用大量系統(tǒng)資源，因此嵌入式T CP/ IP必須進(jìn)行簡(jiǎn)化和優(yōu)化，盡可能做到代碼精簡(jiǎn)、降低存儲(chǔ)開銷。2. 1  IP協(xié)議    IP協(xié)議是T CP/ IP的基礎(chǔ)，為不同網(wǎng)絡(luò)的卞機(jī)之間發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的操作序列提供無連接服務(wù)。通過在數(shù)據(jù)報(bào)前添加IP協(xié)議頭，使每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)具有尋址能力。嵌入式系統(tǒng)只把IP作為傳輸工具，進(jìn)行簡(jiǎn)化以完成卞要的操作。得到IP包后，檢驗(yàn)IP頭部的版木、目的地址、校驗(yàn)和正確否，解析出協(xié)議類型字段，由此交給相應(yīng)的高層協(xié)議處理。發(fā)送IP包時(shí)，將緩沖區(qū)內(nèi)的源地址與目的地址互換，設(shè)置校驗(yàn)

28、和，然后交給卜層協(xié)議處理。若不符合要求，則將此包丟棄。IP包最大可以為65 kB，可以分段傳輸，而在嵌入式系統(tǒng)里根木無法容納如此大的數(shù)據(jù)包，因此一般不支持分段傳輸，對(duì)于分段的功能可以裁減不要。所以限制MCU發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包的方式以避免分段傳輸，從而減少程序復(fù)雜度。2.2  ICMP協(xié)議    ICMP協(xié)議用于報(bào)告在數(shù)據(jù)報(bào)過程中的錯(cuò)誤，IP協(xié)議是無連接的，他無法將報(bào)文和錯(cuò)誤信息傳到最初的卞機(jī)，ICMP將狀態(tài)信息和錯(cuò)誤信息發(fā)送到發(fā)報(bào)文的卞機(jī)。因此予以采用。2. 3  T CP協(xié)議    在TCP協(xié)議中采用停止等待算法代

29、替滑動(dòng)窗口算法。這一方而是由于數(shù)據(jù)量小，對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞不會(huì)產(chǎn)生太大影響，從而可以裁減TCP的流量控制功能;另一方而則是因?yàn)閿?shù)據(jù)量小時(shí)，采用停止等待算法的傳輸效率和滑動(dòng)窗口算法的效率差不多，因此采用簡(jiǎn)單停止等待算法代替復(fù)雜的滑動(dòng)窗口算法，不但減少了實(shí)現(xiàn)難度，提高了處理速度，同時(shí)取消了T CP發(fā)送緩存區(qū)和接收緩存區(qū)，從而減少了占用存儲(chǔ)空間。2. 4其他協(xié)議    ARP協(xié)議為32位IP地址到對(duì)應(yīng)的48位以太網(wǎng)地址之間提供動(dòng)態(tài)映射。嵌入式系統(tǒng)中僅響應(yīng)ARP請(qǐng)求，發(fā)送ARP回答包。請(qǐng)求者廣播出包含ARP請(qǐng)求的以太幀、目的以太網(wǎng)地址為全1的廣播地址。木機(jī)收到后，由目的IP地址發(fā)現(xiàn)自己是目

30、的卞機(jī)，發(fā)送一個(gè)ARP回答。U DP協(xié)議是一種不可靠的傳輸協(xié)議，目前多用于語音和視頻傳輸?shù)攘髅襟w應(yīng)用中，考慮到嵌入式設(shè)備在工業(yè)控制等專用領(lǐng)域中在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖侵匾臄?shù)據(jù)和命令，其傳輸?shù)目尚行钥梢酝ㄟ^TCP協(xié)議來保證，因此裁掉U DP協(xié)議。3嵌入式TCP/ IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)3. 1以太網(wǎng)接口協(xié)議    該層實(shí)現(xiàn)了T CP/ IP協(xié)議棧與底層網(wǎng)絡(luò)馭動(dòng)程序模塊的隔離，使得T CP/ IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與底層硬件無關(guān)。一方而使得系統(tǒng)移植到其他硬件平臺(tái)時(shí)只需對(duì)底層的中斷控制系統(tǒng)進(jìn)行修改而不需對(duì)T CP/ IP協(xié)議棧進(jìn)行修改，減少移植工作量;另一方而使得系統(tǒng)增加網(wǎng)絡(luò)新功能時(shí)只需對(duì)T CP/

31、 IP協(xié)議棧進(jìn)行修改而不需對(duì)底層的中斷控制系統(tǒng)進(jìn)行修改。該模塊包含以太網(wǎng)初始化、數(shù)據(jù)包的接收和發(fā)送3個(gè)函數(shù)。    (1) void EtherDevInit()    以太網(wǎng)初始化函數(shù)，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口層、以及卜層的物理設(shè)備-3動(dòng)程序的初始化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的初始化。    (2) BOOL EtherOutput()    以太網(wǎng)發(fā)送函數(shù)，根據(jù)上層類型、源MAC地址及目的MAC地址組成以太網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)包，調(diào)用網(wǎng)卡發(fā)送函數(shù)將該數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)卡控制芯片中。    (3) void EtherInput(

32、)    以太網(wǎng)接收函數(shù)，根據(jù)幀類型字段選擇將該幀交給哪個(gè)上層協(xié)議模塊處理。3. 2   ARP協(xié)議    以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信依賴于硬件MAC地址，因而需要系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)IP地址到MAC地址的轉(zhuǎn)換功能。ARP協(xié)議使得網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)卞機(jī)動(dòng)態(tài)地建立一張IP地址和鏈路地址之間的映射表。在協(xié)議中使用結(jié)構(gòu)體SA RPEntry來保存地址映射?；贏RM的嵌入式TCPIP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法2010-03-19 11:35:07 作者：佚名 來源： 瀏覽次數(shù)：90分析嵌入式TCPIP協(xié)議的選取原則，采用ARM芯片和網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片設(shè)計(jì)以太網(wǎng)接口，介紹ARM芯片對(duì)

33、網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片的控制過程和TCPIP協(xié)議棧處理數(shù)據(jù)包的流程，完成嵌入式TCPIP系統(tǒng)的開發(fā)。該系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)按網(wǎng)分析嵌入式TCPIP協(xié)議的選取原則，采用ARM芯片和網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片設(shè)計(jì)以太網(wǎng)接口，介紹ARM芯片對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片的控制過程和TCPIP協(xié)議棧處理數(shù)據(jù)包的流程，完成嵌入式TCPIP系統(tǒng)的開發(fā)。該系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)傳輸。其是一套基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)軟件開發(fā)平臺(tái)，即在COSII的平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)ARM微處理器的TCPIP協(xié)議，在此平臺(tái)之上，可以方便地進(jìn)行嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)a關(guān)鍵詞：ARM；嵌入式系統(tǒng)；TCPIP；以太網(wǎng) 0 引 言 &

34、#160;  以太網(wǎng)具有通用性強(qiáng)、技術(shù)成熟、帶寬迅速增加等特性，工業(yè)控制領(lǐng)域出現(xiàn)嵌入式技術(shù)，尤其是ARM技術(shù)的發(fā)展和DSP在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，利用嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信已經(jīng)不難見到。嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)后將使遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)變得越來越容易。從根本上講，嵌入式設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)前基本采用基于TCPIP的通信協(xié)議。該方案以LPC2210為核心元件研究基于ARM的嵌入式TCPIP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)的硬件電路，同時(shí)在COS一平臺(tái)上編寫應(yīng)用軟件程序。下面對(duì)系統(tǒng)做詳實(shí)的闡述，并重點(diǎn)介紹嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)COSII應(yīng)用于TCPIP時(shí)應(yīng)進(jìn)行合理的裁減。1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

35、60;   基于ARM的嵌入式TCPIP網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)主要包括ARM芯片和以太網(wǎng)控制器等芯片組成的以太網(wǎng)接口、驅(qū)動(dòng)軟件和嵌入式TCPIP協(xié)議棧。硬件原理圖如圖1所示。    該方案設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，硬件電路中采用的LPC2210是Philips公司推出的微處理器，帶有16 KBRAM，76個(gè)通用IO口，12個(gè)獨(dú)立外部中斷引腳，集成有8通道的10位AD，能夠基于芯片設(shè)計(jì)復(fù)雜的系統(tǒng)。雖然LPC2210具有較快的訪問速度，但片內(nèi)沒有集成FLASH，所以這里擴(kuò)展1片16 Mb FLASH SST39VFl60來保存用戶程序。其架構(gòu)滿足COSII正常運(yùn)行的基本

36、要求。    RTL8019AS是臺(tái)灣Realtek半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的以太網(wǎng)控制器，其性能包括：支持EthernetII和IEEE8023標(biāo)準(zhǔn)；支持816位數(shù)據(jù)總線；內(nèi)置16 KWord的SRAM；全雙工，收發(fā)同時(shí)達(dá)到10 Mbs；支持BNC，AUI，UTP介質(zhì)。RTLS019AS可提供100腳的TQFP封裝，減少了PCB面積，更適合于嵌入式系統(tǒng)。HR901170A是漢仁電子有限公司生產(chǎn)的RJ45接口連接器(帶網(wǎng)絡(luò)變壓器濾波器)，該連接器滿足IEEES023和IEEE9023ab標(biāo)準(zhǔn)，能夠較好地抑制電磁干擾。通過HR901170A系統(tǒng)就可以連接到以太網(wǎng)上。2 嵌入式

37、協(xié)議的選擇    TCPIP協(xié)議是一組不同層次上的多個(gè)協(xié)議的組合，通常被認(rèn)為是一個(gè)包含鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層的4層協(xié)議系統(tǒng)，如圖2所示。嵌入式系統(tǒng)是為完成某種特定的功能而設(shè)計(jì)的專用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)不要求(也不可能)實(shí)現(xiàn)所有的TCPIP協(xié)議，所以嵌入式TCPIP是對(duì)TCPIP協(xié)議族進(jìn)行選擇而形成的協(xié)議集合。    首先在鏈路層上，由于采用以太網(wǎng)的接入方式，系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)IEEE8023所規(guī)定的CDMACD(載波監(jiān)聽多路訪問及沖突監(jiān)測(cè))協(xié)議，CDMACD協(xié)議不需用戶實(shí)現(xiàn)，此協(xié)議只要采用通用的NIC(Network Interface

38、 Controller，網(wǎng)絡(luò)接口控制)芯片就可支持。為了保證系統(tǒng)在以太網(wǎng)中的通信，系統(tǒng)還需實(shí)現(xiàn)ARP應(yīng)答協(xié)議，該協(xié)議用于將IP地址映射成以太網(wǎng)MAC地址。ARP協(xié)議包括ARP請(qǐng)求和ARP響應(yīng)兩部分，系統(tǒng)與其他計(jì)算機(jī)通信，就必須要支持ARP響應(yīng)。ARP請(qǐng)求在本地建立了一個(gè)IP地址到MAC地址的映射，保證了對(duì)外通信的有的放矢。RARP(逆地址解析)協(xié)議主要用于解決如何從MAC地址得到IP地址，主要用于無盤工作站中。在網(wǎng)絡(luò)層，由于系統(tǒng)要求能夠在Internet中進(jìn)行通信，因此系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)IP協(xié)議。在TCPIP協(xié)議族中，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP協(xié)議(網(wǎng)際協(xié)議)、ICMP協(xié)議(Internet控制報(bào)文協(xié)議)以及

39、IGMP協(xié)議(Internet組管理協(xié)議)等。IP協(xié)議是TCPIP族的核心協(xié)議，它使異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的通信成為可能。因此RTU等系統(tǒng)數(shù)據(jù)跨越不同的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸就必須要實(shí)現(xiàn)IP協(xié)議。ICMP中規(guī)定了多種協(xié)議類型和代碼，如果完全地實(shí)現(xiàn)也要耗費(fèi)不少的系統(tǒng)資源，該嵌入式系統(tǒng)中，在ICMP協(xié)議中能夠測(cè)試網(wǎng)絡(luò)的連通情況即可。傳輸層主要是在2臺(tái)主機(jī)之間提供端到端的通信。傳輸層有2種不相同的傳輸協(xié)議：TCP(傳輸控制協(xié)議)和UDP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)。TCP是面向連接的，在不可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上提供端到端的可靠字節(jié)流。TCP協(xié)議設(shè)計(jì)了嚴(yán)格的3次建立連接握手過程、4次關(guān)閉連接握手過程以及捎帶確認(rèn)信息并通過滑動(dòng)窗口進(jìn)行流量控制的數(shù)據(jù)傳輸過程。UDP協(xié)議是不面向連接的，它只是簡(jiǎn)單地把數(shù)據(jù)報(bào)從一臺(tái)主機(jī)發(fā)送到另一臺(tái)主機(jī)，但并不保證該數(shù)據(jù)報(bào)能到達(dá)另一端，可靠性必須由應(yīng)用層來提供?？紤]到系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，這里采用TCP協(xié)議。應(yīng)用層協(xié)議主要是指用戶進(jìn)程。其包括：HTTP協(xié)議、FTP協(xié)議、POP3協(xié)議、SMTP協(xié)議、SNMP協(xié)議。分析嵌入式TCPIP協(xié)議的選取原則，采用ARM芯片和網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片設(shè)計(jì)以太網(wǎng)接口，介紹ARM芯片對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片的控制過程和TCPIP協(xié)議棧處理數(shù)據(jù)包的流程，完成嵌入式TCPIP系統(tǒng)的開發(fā)。該系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)按網(wǎng)