嵌入式系统组网关键技术研究

论文摘要

随着电子技术和信息技术的迅速发展，嵌入式系统已经在社会各个领域得到了广泛应用。Internet己成为现代社会最为重要的基础信息设施之一，通过Internet可方便快捷的获取各种信息，但嵌入式系统一般是独立于Internet以外的。随着技术的发展和实际应用的需要，嵌入式系统也提出了上网的要求，实现远程控制、参数的网络测量、信息共享等。因此，将嵌入式系统组网和接入Internet的问题显得越来越重要。目前以太网是应用最为广泛的网络，而TCP／IP协议是其标准化协议，将这两种技术应用于嵌入式系统，为其增加Internet接入能力即产生了嵌入式Internet技术，其中最为关键的是嵌入式TCP／IP协议栈的实现。 本文以常规靶场试验为背景，对常规靶场测控网中嵌入式系统局域网的需求进行了分析。基于对以太网开发板实现TCP／IP协议源代码的解剖分析，提出了适合嵌入式系统的精简TCP／IP协议栈，以开发板为硬件平台进行了二次开发，在8位单片机上实现了WEB服务器功能，提出了一个将嵌入式系统局域网接入常规靶场测控网的解决方案，设计和实现了嵌入式WEB服务器的数据采集和控制实验系统。最后成功通过Internet完成了远程数据采集和控制试验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景分析
• 1.2 嵌入式系统组网技术
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 处理机+TCP/IP协议方式
• 1.3.2 MCU+代理协议+网关方式
• 1.3.3 WEBIT方式
• 1.4 本文主要工作
• 第二章 TCP/IP协议分析
• 2.1 TCP/IP参考模型
• 2.2 TCP/IP工作原理
• 2.3 应用层分析
• 2.4 传输层分析
• 2.4.1 TCP协议
• 2.4.2 UDP协议
• 2.4.3 二者之比较
• 2.5 网络层分析
• 2.5.1 IP协议
• 2.5.2 ICMP协议
• 2.6 数据链路层分析
• 第三章 TCP/IP协议简化整编与实现
• 3.1 嵌入式系统特点分析
• 3.2 TCP/IP协议的精简
• 3.2.1 链路层
• 3.2.2 网络层
• 3.2.3 传输层
• 3.2.4 应用层
• 3.3 以太网开发板硬件平台
• 3.4 精简TCP/IP协议栈的实现
• 3.4.1 ARP协议的实现
• 3.4.2 IP协议的实现
• 3.4.3 ICMP协议的实现
• 3.4.4 UDP协议的实现
• 3.4.5 TCP协议的实现
• 3.4.6 WEBSERVER的实现
• 第四章 系统测试与仿真试验
• 4.1 局域网测试平台
• 4.2 功能测试
• 4.2.1 UDP测试
• 4.2.2 TCP测试
• 4.2.3 ICMP测试
• 4.2.4 HTTP测试
• 4.3 仿真试验
• 4.3.1 数据仿真系统
• 4.3.2 广域网应用方案验证
• 4.3.3 INTERNET应用方案验证
• 第五章 结束语
• 致谢
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• 参考文献