基于F2812DSP的TCP/IP协议的实现及优化

论文摘要

随着因特网的成功,TCP/IP协议已成为一个全球性的通信标准。日常使用的网页传输,电子邮件传输,文件传输等功能均有赖于TCP/IP协议的实现。对于嵌入式系统而言,运行TCP/IP协议后,便能够与因特网上的设备进行通信。本文采用TI公司的F2812DSP芯片作为嵌入式系统的控制器。该芯片既具有数字信号处理能力,又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能。通过F2812DSP的外部接口扩展一片以太网控制器Ax88796,并移植TCP/IP协议栈,我们实现了系统的通信解决方案。该方案功能强大,通用性好,为其他嵌入式系统的通信解决方案提供了很好的借鉴意义。在Ax88796驱动程序开发方面,本文分析了Ax88796的读写时序,并结合F2812DSP的外部接口时序,进行了时序匹配设计。本文通过中断的方式,实现了以太网数据帧的发送和接收,为上层协议屏蔽了底层硬件细节。同时,本文实现了Ax88796的溢出处理,通过定时器来检查网络连接状况并进行修复,使得系统具有很好的容错和自愈能力。在TCP/IP协议栈的移植方面,本文采用源码公开的嵌入式协议栈uip1.0,通过裁剪和移植,实现了IP、ARP、ICMP和TCP协议的功能。结合F2812DSP的特点,本文对协议栈进行了优化,对耗时较多的校验和计算采用汇编语言进行了编写。本文通过PC机上的TCP测试工具和网络协议分析工具Sniffer,对ARP协议,ICMP协议的Ping功能,TCP连接、释放和数据传输进行了严格的测试。测试结果显示,协议运行稳定可靠,具备了TCP/IP栈的基本功能,能够与因特网进行无缝连接。

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摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 相关领域的发展及研究现状

1.2 本课题的意义及研究内容

1.3 论文内容编排

2 系统总体设计

2.1 基于F2812DSP 控制器平台

2.2 基于 Ax88796 网络控制器的通信解决方案

2.3 系统总体结构设计

3 Ax88796 网卡驱动程序开发

3.1 时序分析和设计

3.2 网卡驱动程序开发

4 TCP/IP 协议栈的实现和优化

4.1 TCP/IP 协议栈的理论研究

4.2 TCP/IP 协议栈在F2812DSP 上的实现和优化

5 系统测试及结果分析

5.1 系统测试

5.2 结果分析

6 总结及展望

致谢

参考文献

附录1 部分源程序代码

附录2 F2812DSP 配置文件

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