论文题目: 基于ARM的嵌入式Internet的设计与实现
论文类型: 硕士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 吴九天
导师: 李冬辉
关键词: 嵌入式因特网,以太网,实时操作系统,服务器
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 嵌入式系统是一种将底层硬件、实时操作系统和应用软件相结合的专用计算机系统,在经济社会和人们的日常生活中得到了越来越广泛的应用。信息技术的高速发展和嵌入式系统的广泛应用给人们的生活带来了革命性的变化,嵌入式系统接入Internet成为一个未来的趋势。本论文的主要目的是对嵌入式系统接入Internet的技术进行研究并予以实现。本文设计并实现了一种基于ARM的嵌入式系统接入Internet的方法,即用32位微处理器与嵌入式实时操作系统相结合,再通过精简的TCP/IP协议将嵌入式系统接入到Internet。在文中详细地给出了这种解决方案的软硬件实现。在硬件方面,本文设计了一个基于32位ARM微处理器LPC2104的硬件实验平台,并结合嵌入式系统远程监控的需要,给出了硬件电路的整体设计原理和实现方法。软件设计中,分析μC/OS-Ⅱ嵌入式实时系统内核的特点和移植方法,并实现了其在32位ARM微处理器平台的移植,然后给出了针对嵌入式系统特点的精简的嵌入式TCP/IP协议栈的设计和具体协议的实现。此外,本文设计和实现了一个嵌入式Web服务器,该Web服务器采用HTTP协议和CGI技术,能与客户端浏览器进行动态交互,实现了对嵌入式设备的状态查看和远程控制。文中还对嵌入式Web服务器的安全性进行了探讨,最后通过试验验证了整套系统的可行性。研究结果表明采用32位微处理器与嵌入式实时操作系统相结合,通过简化的TCP/IP协议将嵌入式系统接入到Internet的方法是完全可行的,并且本论文设计的嵌入式系统网络接入方案具有低成本、高效率、安全性高的特点,为信息家电、工业远程控制和数据采集等应用提供一种新的解决方案。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 嵌入式系统及其发展趋势
1.2 嵌入式Internet
1.2.1 嵌入式Internet的概念
1.2.2 嵌入式Internet的研究背景及应用前景
1.2.3 嵌入式Internet的研究现状及关键问题
1.3 论文研究工作与论文结构
第二章 嵌入式系统硬件平台
2.1 实验平台的器件选择
2.1.1 嵌入式处理器
2.1.2 存储芯片
2.1.3 以太网控制器
2.2 硬件平台的设计
2.3 本章小结
第三章 基于ARM的μC/OS-Ⅱ系统移植
3.1 嵌入式操作系统的选择
3.2 μC/OS-Ⅱ的移植
3.2.1 移植需考虑的问题
3.2.2 μC/OS-Ⅱ的移植
3.2.3 移植测试
3.3 本章小结
第四章 基于ARM和μC/OS-Ⅱ的TCP/IP协议栈的设计
4.1 TCP/IP协议层次模型
4.2 嵌入式TCP/IP的裁减方案
4.2.1 嵌入式TCP/IP的实现要素
4.2.2 协议裁减方案
4.2.3 关键技术考虑
4.3 嵌入式TCP/IP协议栈实现
4.3.1 总体结构
4.3.2 以太网接口协议的实现
4.3.3 ARP协议的实现
4.3.4 IP协议的实现
4.3.5 ICMP协议的实现
4.3.6 TCP协议的实现
4.4 协议栈的进程模型
4.5 基于ARM的μC/OS-Ⅱ的协议栈应注意的问题
4.5.1 根据编译器设置数据类型的定义
4.5.2 字节对齐问题
4.5.3 与操作系统相关部分
4.6 本章小结
第五章 嵌入式Webserver的设计和功能测试
5.1 HTTP协议的实现
5.2 简单的CGI
5.3 嵌入式Webserver的安全性
5.4 嵌入式WEB服务器设计
5.5 协议栈和Webserver功能测试
5.6 本章小结
第六章 结束语
6.1 论文完成的工作
6.2 问题和展望
参考文献
发表论文情况说明
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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