论文题目: 基于TCP/IP的嵌入式系统的设计与应用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 控制理论与控制程
作者: 郭云飞
导师: 黄东
关键词: 嵌入式系统,以太网,总线
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文首先对嵌入式系统和TCP/IP协议栈进行了简要的分析和介绍;然后详细论述了基于TCP/IP的嵌入式网络通信模块Mcuweb的软硬件设计与实现,其中重点介绍了TCP/IP协议栈的各协议层的软件实现以及单片机与基于PCI总线的以太网卡的数据交换的实现。对程序中部分数据结构和重点函数进行了详细说明。软件设计以KEIL51为开发平台,采用C语言以及模块化编程思想,使软件结构清晰,具有较好的可移植性和可扩展性。接下来介绍了该网络通信模块在音视频设备组网系统中的应用,分别在该模块中实现了客户端和嵌入式WEB服务器的功能,验证了基于TCP/IP的嵌入式系统在以太网中的应用以及在此嵌入式系统中实现WEB服务器功能的可行性,论文的最后对本系统进一步开发的内容及方向提出了设想。
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 课题的提出
1.3 论文的结构
第2章 嵌入式系统
2.1 嵌入式系统简介
2.2 嵌入式系统组成
2.2.1 嵌入式处理器
2.2.2 嵌入式操作系统
2.3 嵌入式系统的特点
2.4 嵌入式系统的开发
2.5 嵌入式系统的应用
2.6 嵌入式系统的发展趋势
第3章 TCP/IP 协议介绍
3.1 什么是TCP/IP 协议
3.2 TCP/IP 的体系结构与OSI 模型的比较
3.3 TCP/IP 协议分层
3.4 IP 地址
3.4.1 分类编址机制
3.4.2 特殊地址约定
3.4.3 子网编址
3.5 以太网及其封装格式介绍
3.6 ARP 协议介绍
3.6.1 ARP 的功能
3.6.2 ARP 动态绑定过程
3.6.3 ARP 高速缓存
3.6.4 ARP 的封装与标识
3.6.5 ARP 的协议格式
3.7 IP 协议介绍
3.7.1 IP 的功能
3.7.2 IP 数据包格式
3.7.3 数据报的服务类型
3.7.4 数据包的封装
3.7.5 数据报的分片与重组
3.7.6 生存时间(TTL)
3.7.7 其它数据报首部字段
3.8 用户数据报协议(UDP)
3.8.1 UDP 的功能
3.8.2 UDP 的报文格式
3.8.3 UDP 的伪首部
3.8.4 UDP 的封装与协议的分层
3.8.5 层次的划分及UDP 校验和的计算
3.8.6 UDP 的多路复用、多路分解和端口
3.9 传输控制协议TCP 介绍
3.9.1 TCP 的功能
3.9.2 TCP 的报文格式
3.9.3 TCP 连接的建立和终止
3.9.4 TCP 的超时和重传
第4章 基于 TCP/IP 的嵌入式网络通信模块的实现
4.1 硬件设计目标
4.2 系统硬件设计介绍
4.2.1 单片机基本系统
4.2.2 RS232 串口通讯接口电路
4.2.3 I2S 总线设备接口电路
4.2.4 E~2PROM 接口电路
4.2.5 以太网接口电路
4.3 系统软件设计介绍
4.3.1 模块化的编程思想
4.3.2 总体软件设计流程
4.3.3 串口通讯程序的实现及重点函数说明
4.3.4 I~2C 总线读写程序的实现及重点函数说明
4.3.5 网卡驱动程序的实现及重点函数说明
4.3.6 ARP 协议的设计及重点函数说明
4.3.7 IP 协议的设计及重点函数说明
4.3.8 UDP 协议的设计及重点函数说明
4.3.9 TCP 协议的设计与实现
第5 章 网络通信模块在音视频设备组网系统中的应用
5.1 该系统的意义
5.2 嵌入式设备联网方案选择
5.3 网络通信模块客户端功能的实现
5.3.1 系统总体结构介绍
5.3.2 PC 机服务器软件设计及工作过程介绍
5.4 网络通信模块嵌入式WEB 功能的实现
5.4.1 嵌入式WEB 简介
5.4.2 HTTP 协议简介
5.4.3 嵌入式WEB 服务器的实现
第6章 结束语
6.1 理论和实践的总结
6.2 经验和体会
6.3 系统改进与下一步设想
致谢
参考文献
作者在校期间发表的论文
附录一：网络通信模块实物图
附录二：网络通信模块原理图
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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