基于TCP/IP协议的单片机与INTERNET互连的设计与实现文献综述
2020-04-25 20:19:28
1.1 研究目的及意义
随着因特网应用的日益普及,信息技术迅猛发展,信息共享的程度不断提高,人们已经进入了信息代,Internet已经成为人们工作和日常生活中不可缺少的重要组成部分。在网上浏览网页、发送接收电子邮件、传输文件等等使得人们了解世界以及和外界交换信息变得简单而又快捷。但是这些还只是停留在人与人的信息交流上,或者是人与企业的信息交流上。在我们的生活中电子设备的使用其极广泛,如手机、冰箱、空调等等,而且有很多电子设备内部都有嵌入式的微控制器,它能提供一定的控制功能,也能提供一定的设备信息。如何将这些电子设备与Internet连接起来,从而使人们能够在异地通过网络获取这些电子设备的信息,并对它们进行控制,将是Internet发展的一个重要方向。
1.2 国内外研究现状
在国外,一些大型的公司,像EmWare, Microchip, Philips和Motorola等数十个公司联合成立了“嵌入式Internet联盟”,来专门讨论和制定嵌入式Internet领域的标准、相关开发技术,共同推动这一技术在市场的应用;目前美国Em Ware公司己开发出了针对嵌入式设备因特网的解决方案:EMIT ( Embedded Micro Internet Technology ),即嵌入式微型网络技术;Microchip公司在Internet接入应用领域开发出了PIC系列单片机;同时如SII开发的TCP/IP协议栈芯片、TDK公司的Modem等都为嵌入式Internet的实现和应用系统的开发提供了切实可行的途径。在工业测控领域,1999年成立的“工业以太网协会”正在积极致力于工业以太网现场总线的研究开发;美国OPT022公司采用嵌入式Internet技术,研制开发了“以太网I/O系统”---SNAP I/O系统,成功应用于工业控制过程、楼宇智能化监控等多项工程中。此外,惠普公司应用IEEE1451.2标准,生产的嵌入式以太网控制器具备10-Baser接口,能够运行FTP/HTTP}I'CP/UDP协议,可以应用于传感器、驱动器等现场设备。
在国内,中国计算机学会于1999年6月举行了“嵌入式系统及产业化在中国的发展前景”研讨会,专家们探讨了嵌入式系统在当今计算机工业中的地位及其网络化问题,认为下一代网络设备中嵌入式设备将大大增加,70%是嵌入式设备。嵌入式系统工业是专用计算机工业,其目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用。目前国内嵌入式Internet技术的研究刚起步,大多停留在理论阶段。对工业控制网络领域的理论研究主要局限于现场总线网络上,对建立工业以太网控制网络还未进入到实质研究阶段。在产品开发方面,北京英贝多公司历经多年的努力,己经具备和掌握了嵌入式Internet核心技术,并在中国单片机公共实验室的支持下,研发出了具有自主知识产权的基于芯片的超微型Internet网关和瘦服务器,为迎接Internet向嵌入式领域发展的第三阶段做好基础性准备;我国自主开发的嵌入式系统软件产品如科银(CoreTek )公司的嵌入式软件开发平台DeItaSystem,它不仅包括DeltaCore嵌入式实时操作系统,而且还包括LamdaTools交叉开发工具套件,测试工具,应用组件等;此外,中科院也推出了Hopen嵌入式操作系统,武汉力源公司也推出了专用网络接口芯片PS2000,目前,国内己有基于该芯片的相关应用开发。
2. 研究的基本内容与方案
{title}目前将单片机与Internet互连有以下几种方法:
(1)用专用芯片来完成单片机与网关之间的协议转换。
(2)用单片机直接控制网卡芯片,在单片机中实现TCP/IP协议。
(3)用代理协议来完成单片机与网关之间的协议转换,在单片机上安装代理协议,TCP/IP在PC机上实现。