嵌入式webserver平台的设计与实现

论文摘要

以Internet为标志的嵌入式系统正处于迅速发展的阶段，很多嵌入式设备都在尝试着接入Internet。随着单片机处理器技术的提高，要求应用程序划分成不同的独立的任务模块，保证对实时性要求比较苛刻的事件的处理，为此要求我们把实时操作系统嵌入进去，实现真正意义上的嵌入式应用。 在嵌入式实时操作系统中引入TCP／IP协议栈，以支持嵌入式设备接入网络，成为嵌入式领域重要的研究方向。本文的工作致力于将嵌入式实时操作系统（RTOS）μC／OS-Ⅱ和应用最广泛的网络协议TCP／IP协议相结合，移植到SPCE061A单片机上。该系统由内置32K字的程序Flash存储器和DM9000以太网络接口控制芯片构成。 本论文研究实现的是基于RTOS和TCP／IP协议栈的嵌入式WEBSERVER系统平台的设计与实现，主要做了以下几个方面的工作： 1 DM9000驱动程序的编写，实现了收发数据包的功能。 2 实现了底层网络设备驱动程序与uIP协议栈的接口及其uIP与主控函数的接口。 3 实现了公开源码的嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ在SPCE061A上的移植，以及模块任务的划分实现。 4 为验证系统的可行性，用免费抓包工具Ethereal获取系统与Internet通信的数掘。 另外开发成本低是本系统的一个显著特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 基本概念及研究背景
• 1.1.1 基本概念
• 1.1.2 研究背景及意义
• 1.2 国内外当前研究现状
• 1.3 基于TCP/IP协议的嵌入式单片机系统平台的概述
• 1.3.1 系统硬件结构
• 1.3.2 系统软件结构
• 1.4 论文的主要研究内容与结构安排
• 第2章 系统的体系结构
• 2.1 系统的硬件体系结构
• 2.1.1 SPCE061A
• 2.1.2 DM9000控制器
• 2.2 系统的软件体系结构
• 2.2.1 源码公开的嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ
• 2.2.2 系统网络通信协议（uIP TCP/IP）
• 2.3 本章小结
• 第3章 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ在SPCE061A上的移植
• 3.1 μC/OS-Ⅱ的内核结构
• 3.1.1 任务调度
• 3.1.2 任务管理
• 3.1.3 时间管理
• 3.1.4 任务间通信与同步
• 3.1.5 中断处理
• 3.2 μC/OS-Ⅱ在SPCE061A上的移植
• 3.2.1 μC/OS-Ⅱ的软硬件体系结构
• 3.2.2 μC/OS-Ⅱ在SPCE061A单片机上移植实现的要求
• CFG.H的移植'>3.3 文件OS_CFG.H的移植
• CPU.H的移植'>3.4 文件OS_CPU.H的移植
• CPU_C.C的移植'>3.5 文件OS_CPU_C.C的移植
• CPU_A.ASM的移植'>3.6 文件OS_CPU_A.ASM的移植
• 3.6.1 OSStartHighRdy（）的移植
• 3.6.2 OSCtxSw（）的移植
• 3.6.3 OSIntxSw（）的移植
• 3.6.4 OSTickISR（）的移植
• 3.7 移植测试
• 3.8 本章小结
• 第4章 平台软件设计
• 4.1 网络接口芯片的驱动
• 4.1.1 DM9000的复位与初始化
• 4.1.2 DM9000对数据包的接收
• 4.1.3 DM9000传送数据包
• 4.2 uIP协议栈的移植实现
• 4.3 uIP协议栈的接口实现
• 4.3.1 uIP与设备驱动程序接口
• 4.3.2 uIP的应用程序接口
• 4.3.3 基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式web服务器任务的实现
• 4.4 本章小结
• 第5章 系统测试
• 5.1 系统配置及测试
• 5.2 Ethereal数据包测试
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表的论文
• 致谢
• 研究生履历