基于DeviceNet的嵌入式Web服务器设计与实现

论文摘要

目前,嵌入式Internet技术的飞速发展将以太网推进到工业自动化控制层以至设备层。如果在DeviceNet和以太网之间设置嵌入式Web服务器,实现数据的远程访问,就可以打破“信息孤岛”,拓展传输空间。因此,研究嵌入式Web服务器在DeviceNet中的应用将具有重大的实用价值和现实意义。首先简要分析了在DeviceNet中使用嵌入式Web服务器的可行性和必要性。其次,提出了系统的整体设计架构,重点论述了Web服务器的体系结构和CAN接口、以太网接口驱动程序的实现,进而实现了DeviceNet总线通信。然后,在剖析TCP/IP协议栈的基础上对其进行了精简与实现,这里采用CGI的思想实现动态页面,借助HTTP协议实现Web服务的功能。最后,在测试的基础上进行了技术总结,为今后更复杂、功能更全面的设计提供了一定的参考价值。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景及意义
• 1.2 研究思路及主要工作
• 第二章 系统的整体设计架构
• 2.1 DeviceNet现场总线
• 2.1.1 现场总线技术
• 2.1.2 DeviceNet的性能特点
• 2.2 以太网的层次结构
• 2.3 系统架构的设计
• 2.3.1 微处理器简介
• 2.3.2 CAN接口设计
• 2.3.3 以太网接口设计
• 第三章 DeviceNet总线通信的实现
• 3.1 DeviceNet的通信模型
• 3.2 CAN接口驱动程序的实现
• 3.2.1 SJA1000 初始化的实现
• 3.2.2 SJA1000 接收数据的实现
• 3.2.3 SJA1000 发送数据的实现
• 3.3 总线网络通信的测试
• 3.3.1 测试环境
• 3.3.2 软件实现
• 3.3.3 测试结果
• 第四章 TCP/IP协议栈中数据的封装和分用
• 4.1 TCP/IP的层次结构
• 4.2 数据的封装
• 4.2.1 以太网帧的数据封装格式
• 4.2.2 ARP数据报封装格式
• 4.2.3 IP数据报封装格式
• 4.2.4 ICMP数据报封装格式
• 4.2.5 TCP数据报封装格式
• 4.3 数据的分用
• 第五章 TCP/IP协议栈的精简和实现
• 5.1 ARP协议的精简实现
• 5.2 IP协议的精简实现
• 5.3 Ping命令的精简实现
• 5.4 TCP协议的精简实现
• 第六章 Web服务的实现
• 6.1 HTTP协议
• 6.2 HTTP协议的实现
• 6.3 动态页面
• 6.3.1 动态页面原理
• 6.3.2 动态页面的实现
• 6.3.3 HTTP响应报头的动态生成
• 6.4 嵌入式Web服务器的工作流程
• 第七章 Web服务器的测试与总结
• 7.1 测试环境
• 7.2 以太网接口驱动程序的实现
• 7.2.1 RTL8019AS初始化的实现
• 7.2.2 RTL8019AS接收数据的实现
• 7.2.3 RTL8019AS发送数据的实现
• 7.3 嵌入式Web服务器ICMP协议的测试实验
• 7.4 嵌入式Web服务器TCP协议的测试实验
• 7.5 测试实验总结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况