基于Internet的嵌入式网络家电控制器的设计与实现

论文摘要

随着电子技术和计算机网络技术的发展，嵌入式系统在家庭和工业的各个领域都得到广泛应用，各种信息家电、网络设备以及工业控制领域都出现嵌入式系统的身影，其数量已经远远超过各种通用计算机。但是目前大多数嵌入式设备仍处于孤立应用阶段，为实现多个嵌入式设备之间信息共享和交流，通常利用RS232、RS485和CAN等总线组网。但是这些网络的有效半径较短，并且孤立于Internet网络以外，如果能把嵌入式设备直接接入Internet上，就可以用方便、低廉的方式实现信息共享和远程测控。因此，研究和应用嵌入式Internet技术具有非常重要的意义。TCP／IP协议是目前最稳定的网络协议之一，同时它也是Internet的基础。TCP／IP是一个庞大的协议族，本文主要分析了地址解析协议ARP、IP协议、用户数据报协议UDP、传输控制协议TCP、Internet控制报文协议ICMP和超文本传输协议HTTP。本文探讨了在嵌入式系统中实现TCP／IP协议的可行性，并在此基础上设计了一个Web服务器，客户端可以通过Web浏览器检测家电当前的工作状态和相关参数，还可以对家电进行远程控制。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景及意义
• 1.2 嵌入式Inernet技术的应用前景
• 1.2.1 嵌入式Internet技术简介
• 1.2.2 嵌入式Internet的应用
• 1.3 国内外在该方向的研究现状及分析
• 1.4 本文主要研究内容与结构
• 第二章 总体方案设计
• 2.1 任务分析
• 2.2 软硬件平台选择
• 2.3 TCP/IP协议栈选择
• 2.4 小结
• 第三章 TCP/IP协议分析
• 3.1 TCP/IP简介
• 3.2 以太网协议
• 3.3 ARP协议
• 3.4 IP协议
• 3.4.1 IP协议的首部结构
• 3.4.2 IP检验和的计算
• 3.5 ICMP协议
• 3.6 TCP协议
• 3.7 UDP协议
• 3.8 HTTP协议
• 3.9 本系统中协议的优化
• 3.10 小结
• 第4章 系统硬件设计
• 4.1 系统硬件框图
• 4.1.1 系统工作原理
• W78E58B的主要特点:
• 4.1.2 W78E58B在系统编程的方法
• 4.2 网络连接
• 4.2.1 网卡芯片RTL8019AS简介
• 4.2.2 RTL8019AS内部寄存器
• 4.2.3 网卡隔离变压器
• 4.3 单片机对网卡的控制
• 4.3.1 RTL8019AS工作模式选择
• 4.3.2 单片机与RTL8019AS的接口设计
• 4.3.3 RTL8019AS的复位方法
• 4.4 地址分配及内存的扩展
• 4.4.1 地址的分配及RAM的扩展
• 2PROM的扩展'>4.4.2 E²PROM的扩展
• 4.5 液晶显示接口电路
• 4.6 测控8255扩展接口
• 4.7 串口通信电路
• 4.8 测温电路
• 4.9 小结
• 第5章 系统软件设计
• 5.1 系统软件流程
• 5.2 软件主体说明
• 5.2.1 系统参数设置及初始化程序
• 5.2.2 服务器监听及数据包接收程序
• 5.2.3 协议解析程序
• 5.2.4 网卡驱动程序
• 5.2.5 串口通信与定时器中断服务子程序
• 5.2.6 X5045控制子程序
• 5.2.7 液晶显示接口子程序
• 5.2.8 DS18B20温度测量子程序
• 5.2.9 8255扩展接口子程序
• 5.3 技术难点与解决方法
• 5.4 系统测试结果
• 5.5 小结
• 结论
• 参考文献