專輯類-網(wǎng)絡(luò)及電腦相關(guān)專輯-114冊-4.31G 高級網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)及其應(yīng)用——TCP~IP協(xié)議與分組無線網(wǎng)-10.1M-PDF.pdf
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隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)與通信的結(jié)合日益緊密，數(shù)據(jù)監(jiān)控方式也在發(fā)生著變化。傳統(tǒng)的電機(jī)監(jiān)控方式的監(jiān)控者和被監(jiān)控對象都是固定的，無論任何一端都無法隨意移動(dòng)；并且針對偏僻、偏遠(yuǎn)地域監(jiān)控不容易實(shí)現(xiàn)。所以傳統(tǒng)的的方式已經(jīng)無法滿足電力系統(tǒng)日益發(fā)展的要求。GPRS采用分組交換方式，僅在實(shí)際傳送和接收數(shù)據(jù)時(shí)才占有無線資源，基于GPRS的無線傳輸系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的無線數(shù)據(jù)傳輸，并且組網(wǎng)方便、靈活。隨著Internet技術(shù)的推廣和GPRS通信技術(shù)的發(fā)展，GPRS網(wǎng)絡(luò)通信以其更加低廉的價(jià)格和永遠(yuǎn)在線的性能有著不可估量的發(fā)展前景。無線傳輸終端也在各行各業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景。 本文首先介紹了GPRS技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用，以及基于GPRS網(wǎng)絡(luò)的傳輸協(xié)議，然后提出了一種基于GPRS的無線傳輸終端設(shè)計(jì)方案。基本思想是將GPRS傳輸終端經(jīng)由GPRS網(wǎng)接入Internet網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)交換。設(shè)計(jì)中選擇采用內(nèi)嵌了TCP/IP協(xié)議的Rabbit2000為控制模塊，選用SIM100作為無線模塊。Rabbit2000微處理器是美國Z-World公司專為面向Internet的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的MCU，它很好地解決了存儲(chǔ)空間、運(yùn)行速度、網(wǎng)絡(luò)通信以及程序開發(fā)的問題。 文中給出了系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。硬件包括控制單元的存儲(chǔ)擴(kuò)展，與模塊的接口電路以及外圍電路。軟件設(shè)計(jì)采用Dynamic C語言編寫，主要包括了兩個(gè)部分，PPP協(xié)議及數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)上，對UDP和TCP傳輸方式進(jìn)行比較，選擇適合電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控的方案。
標(biāo)簽： GPRS 無線數(shù)據(jù) 傳輸終端
上傳時(shí)間： 2013-07-11
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本文主要研究采用以太網(wǎng)接口芯片RTL8019AS和TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)嵌入式WEB服務(wù)器，此服務(wù)器可以使各種帶串口的工控設(shè)備和數(shù)據(jù)采集設(shè)備很容易地連接到Internet，這樣就能夠利用Internet實(shí)現(xiàn)對各種嵌入式設(shè)備的低成本遠(yuǎn)程訪問和資源共享。 本研究實(shí)現(xiàn)的嵌入式WEB服務(wù)器以STC89C51系列單片機(jī)為核心，用其串口作為與嵌入式設(shè)備的接口，用RTL8019AS芯片和RJ-45作為以太網(wǎng)接口，并通過軟件實(shí)現(xiàn)RS-232與TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換，通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)嵌入式設(shè)備與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)之間的雙向數(shù)據(jù)通信，給出了硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)方案。硬件主要研究微控制器和以太網(wǎng)控制芯片之間的接口設(shè)計(jì)和以太網(wǎng)控制芯片RTL8019AS的驅(qū)動(dòng)。軟件部分研究實(shí)現(xiàn)了TCP/IP的各層協(xié)議，包含了ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、HTTP等，在實(shí)際中得以應(yīng)用，如對于蓄電池電壓的遠(yuǎn)程檢測等。 研究結(jié)果表明，利用嵌入式WEB服務(wù)器將嵌入式設(shè)備連入Internet網(wǎng)絡(luò)是切實(shí)可行的。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試整個(gè)系統(tǒng)占用資源少，成本較低、移植性較好，能夠完成常用的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)通訊功能，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸可靠性較好。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本文論述了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)，介紹了TCP/IP協(xié)議棧的原理，以及硬線實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議棧的意義和應(yīng)用。 第一章為緒論，介紹論文研究的目的、內(nèi)容、意義和國內(nèi)外研究發(fā)展的現(xiàn)狀。 第二章介紹FPGA設(shè)計(jì)的流程和Verilog HDL設(shè)計(jì)語言。著重介紹了FPGA的代碼輸入、編譯、綜合、仿真和下載等等步驟，并且介紹了FPGA設(shè)計(jì)中使用到的EDA軟件。介紹了Verilog HDL語言的起源，以及Verilog HDL語言的優(yōu)缺點(diǎn)，并與VHDL語言進(jìn)行了簡單的比較。 第三章介紹嵌入式系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的經(jīng)過剪裁的TCP/IP協(xié)議棧的內(nèi)容。著重介紹了要實(shí)現(xiàn)的TCP/IP協(xié)議棧的子協(xié)議，包括TCP協(xié)議、UDP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議。在介紹這些協(xié)議的時(shí)候，介紹了這些協(xié)議的工作原理，以及這些協(xié)議要用到的報(bào)文的格式。 第四章介紹實(shí)現(xiàn)剪裁的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)，具體介紹的經(jīng)過剪裁的TCP/IP各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)工作。這個(gè)部分著重介紹各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的過程。在設(shè)計(jì)完這些模塊后，對這些模塊的仿真進(jìn)行了仿真。 第五章是全文的總結(jié)，概括了作者在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的主要工作和課題的意義，同時(shí)指出了進(jìn)一步工作的方向和需要解決的問題。
上傳時(shí)間： 2013-07-04
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隨著Internet的不斷發(fā)展，人們希望日常生活中所用到的嵌入式設(shè)備都能夠很方便地實(shí)現(xiàn)Intemet接入，這對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)，要求低成本、多功能、高性能。這些是目前嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的熱點(diǎn)。 可編程邏輯器件FPGA在過去的幾十年中取得了飛速發(fā)展，從最初的幾千門到現(xiàn)在的幾百萬門，可靠性與集成度不斷提高，而功耗和成本卻在不斷降低，具有很高的性價(jià)比。再加上開發(fā)周期短、對開發(fā)人員的要求相對較低的優(yōu)點(diǎn)，因此被大量應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。 本文是基于FPGA高性價(jià)比、可靈活配置的特點(diǎn)，也是當(dāng)前流行的“微控制器+FPGA”的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，所以我們提出了基于FPGA的實(shí)現(xiàn)方案。本文通過在FPGA中硬件實(shí)現(xiàn)嵌入式TCP/IP協(xié)議(包括UDP、IP、ARP、TCP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)以及以太網(wǎng)MAC協(xié)議，并提供標(biāo)準(zhǔn)MII接口，通過外接PHY實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。最終成功地通過了驗(yàn)證。 基于FPGA的實(shí)現(xiàn)可以有效地降低成本，同時(shí)可以在其中集成其他功能模塊，提高整個(gè)系統(tǒng)的集成度，減小PCB版圖面積和布線復(fù)雜度，有利于提高系統(tǒng)可靠性。因此，本研究課題對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)有很大的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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The uIP Embedded TCP/IP Stack The uIP 1.0 Reference Manual
標(biāo)簽： Embedded Stack The TCP
上傳時(shí)間： 2013-06-21
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TCP/IP協(xié)議作為Internet上的通信實(shí)現(xiàn)方式的一種，是近年來嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。嵌入式設(shè)備要與Internet網(wǎng)絡(luò)直接交換信息，就需要支持TCP/IP協(xié)議。嵌入式系統(tǒng)具有內(nèi)核小、專用性強(qiáng)、系統(tǒng)精簡、實(shí)時(shí)性高、功耗和環(huán)境要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，所以傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議不適合移植到嵌入式系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接入有兩種選擇，第一種是按照TCP/IP協(xié)議的原理編寫簡化版的通信協(xié)議；第二種是將已有小型的，適用于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議移植到系統(tǒng)中。 首先本文簡要介紹了嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究現(xiàn)狀和研究內(nèi)容，分析了LwIP協(xié)議棧中IP協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議和ICMP協(xié)議的原理。由于LwIP沒有使用和操作系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以在LwIP和操作系統(tǒng)之間增加了一個(gè)操作系統(tǒng)封裝層為操作系統(tǒng)服務(wù)。LwIP不僅保持了TCP協(xié)議主要功能，而且減少了對RAM的占用。 其次，移植中實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)模擬層和LwIP底層接口。操作系統(tǒng)模擬層為協(xié)議和操作系統(tǒng)提供了一個(gè)接口，使協(xié)議對操作系統(tǒng)透明，可以不依賴操作系統(tǒng)運(yùn)行，需要實(shí)現(xiàn)信號量、郵箱、線程和臨界保護(hù)。LwIP底層接口為不同的硬件提供不同的驅(qū)動(dòng)程序，需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化、網(wǎng)卡初始化、線程接收、數(shù)據(jù)包的讀取和發(fā)送。 最后提出測試設(shè)計(jì)框架，在ARM開發(fā)板和μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上對移植的協(xié)議進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明，移植協(xié)議可以正常工作，實(shí)現(xiàn)了基本的網(wǎng)絡(luò)功能。
標(biāo)簽： LwIP ARM 協(xié)議棧 移植
上傳時(shí)間： 2013-07-11
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軟硬件資源的不斷成熟和完善，使得嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用得到了十分迅猛的發(fā)展。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得Internet逐漸深入到人們的日常生活中。嵌入式控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)不僅拓寬了控制系統(tǒng)的控制范圍，而且豐富了信息系統(tǒng)的內(nèi)容。因此，嵌入式系統(tǒng)與Internet相結(jié)合將成為嵌入式系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要方向。 現(xiàn)階段，Internet規(guī)模的日益擴(kuò)大與IPv4地址匱乏之間的矛盾越來越突出。為解決IPv4網(wǎng)絡(luò)存在的各種問題而出現(xiàn)的IPv6協(xié)議具有海量的地址空間、優(yōu)化的路由算法、自動(dòng)化的地址配置等；同時(shí)還增加了對安全性、QoS等的良好支持。因此，Internet從IPv4過渡到IPv6是一種必然的趨勢。綜上，對IPv6協(xié)議進(jìn)行研究并將其引入嵌入式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)嵌入式設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)的功能，具有較高的科研價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 本文在對嵌入式系統(tǒng)相關(guān)概念和嵌入式IPv6協(xié)議棧進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，闡述了IPv6協(xié)議簇中核心協(xié)議的原理、報(bào)頭結(jié)構(gòu)和參數(shù)等。接著根據(jù)嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提出嵌入式IPv6協(xié)議棧的總體設(shè)計(jì)，進(jìn)一步對協(xié)議棧的進(jìn)程模型、內(nèi)存管理、平臺無關(guān)性和通訊機(jī)制進(jìn)行了研究。然后對協(xié)議棧的裁剪和數(shù)據(jù)包的處理流程進(jìn)行分析，給出各模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要有IPv6模塊、ICMPv6模塊、鄰居發(fā)現(xiàn)(ND)模塊和UDP模塊。最后將協(xié)議棧嵌入到uC/OS-II操作系統(tǒng)中并搭建測試環(huán)境對IPv6協(xié)議棧進(jìn)行功能性測試，結(jié)果表明協(xié)議棧功能正常，可以完成基本的通訊功能。 協(xié)議棧根據(jù)嵌入式系統(tǒng)資源有限和應(yīng)用相對單一的情況進(jìn)行裁剪，采用分層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；同時(shí)在實(shí)現(xiàn)基本功能的前提下，為功能的擴(kuò)展提供了接口；另外，將協(xié)議棧與硬件、編譯器和操作系統(tǒng)相關(guān)的代碼獨(dú)立開來，實(shí)現(xiàn)了協(xié)議棧在不同平臺的良好移植。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)，因特網(wǎng)，ARM，IPv6，ICMPv6，鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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近年來，嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)滲透到工業(yè)控制、智能設(shè)備以及電子消費(fèi)品等人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，而Internet技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展，為人們所廣為接受，于是嵌入式技術(shù)和Internet技術(shù)相結(jié)合形成的嵌入式Internet技術(shù)適時(shí)地出現(xiàn)了，并且成為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、信息共享的關(guān)鍵技術(shù)。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義，以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現(xiàn)狀，然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的過程，為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)提供了操作系統(tǒng)支持。接著，針對嵌入式協(xié)議棧的特殊需求，詳細(xì)分析并采用了零拷貝技術(shù)、跨層技術(shù)等對LwIP協(xié)議棧進(jìn)行了有效的裁剪和優(yōu)化，結(jié)合μ C/PS-Ⅱ設(shè)計(jì)了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。并且結(jié)合μ C/OS-Ⅱ設(shè)計(jì)了協(xié)議棧的工作模型和內(nèi)存管理機(jī)制。在驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個(gè)協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式，在這個(gè)基礎(chǔ)上提出了如攻擊檢測算法等填補(bǔ)漏洞和抵抗攻擊的一些技術(shù)和措施。最后在目標(biāo)板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時(shí)還設(shè)計(jì)了一種能夠提供足夠多軟定時(shí)器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下，軟定時(shí)器可以給多任務(wù)的系統(tǒng)提供足夠的定時(shí)服務(wù)，而且不影響中斷處理時(shí)間。并且具有自動(dòng)回調(diào)功能，啟動(dòng)一次以后就可自動(dòng)調(diào)用定時(shí)器。此軟定時(shí)器使用方便且易移植，大大方便了本課題多次使用定時(shí)器的需要。課題結(jié)合具體項(xiàng)目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設(shè)計(jì)”，分析了它的各個(gè)功能模塊，設(shè)計(jì)了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。對各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了代碼編寫和測試，借助于TFTP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了基于協(xié)議的嵌入式目標(biāo)板和PC機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)通信。 本課題經(jīng)過幾個(gè)月的軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場測試，已實(shí)現(xiàn)了最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)。構(gòu)建出了實(shí)驗(yàn)硬件平臺和一個(gè)多任務(wù)多協(xié)議的基本實(shí)時(shí)系統(tǒng)框架。以后的開發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方便的創(chuàng)建一個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，并能在平臺上開發(fā)其它的應(yīng)用任務(wù)，為以后的研究提供了參考并奠定了基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： TCPIP ARM 輕量級 協(xié)議棧
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