TCP/IP協議作為Internet上的通信實現方式的一種,是近年來嵌入式應用領域的一個研究熱點。嵌入式設備要與Internet網絡直接交換信息,就需要支持TCP/IP協議。嵌入式系統具有內核小、專用性強、系統精簡、實時性高、功耗和環境要求嚴格等特點,所以傳統的TCP/IP協議不適合移植到嵌入式系統中。實現嵌入式系統網絡接入有兩種選擇,第一種是按照TCP/IP協議的原理編寫簡化版的通信協議;第二種是將已有小型的,適用于嵌入式系統的網絡協議移植到系統中。 首先本文簡要介紹了嵌入式網絡協議的研究現狀和研究內容,分析了LwIP協議棧中IP協議、TCP協議、UDP協議和ICMP協議的原理。由于LwIP沒有使用和操作系統相關的系統調用和數據結構,所以在LwIP和操作系統之間增加了一個操作系統封裝層為操作系統服務。LwIP不僅保持了TCP協議主要功能,而且減少了對RAM的占用。 其次,移植中實現了操作系統模擬層和LwIP底層接口。操作系統模擬層為協議和操作系統提供了一個接口,使協議對操作系統透明,可以不依賴操作系統運行,需要實現信號量、郵箱、線程和臨界保護。LwIP底層接口為不同的硬件提供不同的驅動程序,需要實現系統初始化、網卡初始化、線程接收、數據包的讀取和發送。 最后提出測試設計框架,在ARM開發板和μC/OS-Ⅱ操作系統上對移植的協議進行測試。測試結果表明,移植協議可以正常工作,實現了基本的網絡功能。
上傳時間: 2013-07-11
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軟硬件資源的不斷成熟和完善,使得嵌入式系統應用得到了十分迅猛的發展。另一方面,互聯網技術的發展,使得Internet逐漸深入到人們的日常生活中。嵌入式控制網絡與信息網絡的互聯不僅拓寬了控制系統的控制范圍,而且豐富了信息系統的內容。因此,嵌入式系統與Internet相結合將成為嵌入式系統和互聯網絡發展的重要方向。 現階段,Internet規模的日益擴大與IPv4地址匱乏之間的矛盾越來越突出。為解決IPv4網絡存在的各種問題而出現的IPv6協議具有海量的地址空間、優化的路由算法、自動化的地址配置等;同時還增加了對安全性、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協議進行研究并將其引入嵌入式系統,實現嵌入式設備接入網絡的功能,具有較高的科研價值和現實意義。 本文在對嵌入式系統相關概念和嵌入式IPv6協議棧進行介紹的基礎上,闡述了IPv6協議簇中核心協議的原理、報頭結構和參數等。接著根據嵌入式TCP/IP協議棧的設計要點,提出嵌入式IPv6協議棧的總體設計,進一步對協議棧的進程模型、內存管理、平臺無關性和通訊機制進行了研究。然后對協議棧的裁剪和數據包的處理流程進行分析,給出各模塊的詳細設計與實現,主要有IPv6模塊、ICMPv6模塊、鄰居發現(ND)模塊和UDP模塊。最后將協議棧嵌入到uC/OS-II操作系統中并搭建測試環境對IPv6協議棧進行功能性測試,結果表明協議棧功能正常,可以完成基本的通訊功能。 協議棧根據嵌入式系統資源有限和應用相對單一的情況進行裁剪,采用分層結構實現;同時在實現基本功能的前提下,為功能的擴展提供了接口;另外,將協議棧與硬件、編譯器和操作系統相關的代碼獨立開來,實現了協議棧在不同平臺的良好移植。關鍵詞:嵌入式系統,因特網,ARM,IPv6,ICMPv6,鄰居發現協議
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,嵌入式技術發展迅速,已經滲透到工業控制、智能設備以及電子消費品等人們日常生活的各個領域,而Internet技術也取得了巨大的發展,為人們所廣為接受,于是嵌入式技術和Internet技術相結合形成的嵌入式Internet技術適時地出現了,并且成為實現遠程控制、信息共享的關鍵技術。 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協議棧研究的現狀,然后分析了嵌入式操作系統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協議棧實現提供了操作系統支持。接著,針對嵌入式協議棧的特殊需求,詳細分析并采用了零拷貝技術、跨層技術等對LwIP協議棧進行了有效的裁剪和優化,結合μ C/PS-Ⅱ設計了一種緊湊的協議棧工作模型和內存管理機制。并且結合μ C/OS-Ⅱ設計了協議棧的工作模型和內存管理機制。在驅動程序的基礎上實現了對LwIP中的IP協議、ARP協議、ICMP協議、UDP協議和TCP協議等幾個協議棧的裁剪和優化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式,在這個基礎上提出了如攻擊檢測算法等填補漏洞和抵抗攻擊的一些技術和措施。最后在目標板上成功移植了優化后的LwIP。 本文同時還設計了一種能夠提供足夠多軟定時器資源的算法。在不需要操作系統支持的情況下,軟定時器可以給多任務的系統提供足夠的定時服務,而且不影響中斷處理時間。并且具有自動回調功能,啟動一次以后就可自動調用定時器。此軟定時器使用方便且易移植,大大方便了本課題多次使用定時器的需要。課題結合具體項目“蓄電池狀態記錄儀的設計”,分析了它的各個功能模塊,設計了其系統結構。對各個功能模塊的設計與實現進行了代碼編寫和測試,借助于TFTP服務器實現了基于協議的嵌入式目標板和PC機間的網絡通信。 本課題經過幾個月的軟硬件設計和現場測試,已實現了最初的設計目標。構建出了實驗硬件平臺和一個多任務多協議的基本實時系統框架。以后的開發者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ實時操作系統和嵌入式TCP/IP協議棧的情況下就可以方便的創建一個嵌入式網絡控制系統,并能在平臺上開發其它的應用任務,為以后的研究提供了參考并奠定了基礎。
上傳時間: 2013-04-24
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視頻監控系統是一種先進的、防范能力強的綜合系統。它通過遙控攝像機及其輔助設備(鏡頭、云臺等)直接觀看被監控場所的一切情況,同時可以把監控場所的圖像內容傳送到監控中心,進行實時遠程監控。隨著計算機、網絡以及圖像處理、傳輸技術的迅猛發展,視頻監控技術也得到飛速發展,視頻監控進入了全數字化的網絡時代,傳統的模擬視頻監控系統和基于PC機的數字視頻監控系統已不能滿足現代社會發展的需要,基于嵌入式技術的網絡視頻監控系統成為視頻監控系統發展的新趨勢,具有廣闊的應用前景和實用價值。 本文在總結分析前人研究成果的基礎上,深入系統地研究了基于ARM和Linux的嵌入式系統開發技術,給出了基于ARM的嵌入式視頻服務器的總體設計方案和功能規劃,包括硬件結構和軟件結構,基于B/S(Browser/Server)服務機制的客戶端軟件設計大大降低了客戶端的軟硬件要求。然后,介紹了嵌入式Linux交叉編譯環境的搭建和嵌入式軟件的開發過程,通過BootLoader的配置燒寫和Linux內核的移植編譯,搭建了嵌入式視頻服務器運行開發的軟件平臺。最后詳細分析了嵌入式視頻服務器軟件部分各個功能模塊的設計思路及其關鍵代碼實現,用Liflux vide04linux APIs實現了視頻圖像的采集,視頻數據網絡傳輸采用了基于UDP協議的IP組播方式,而視頻圖像顯示模塊則采用了自行設計實現的基于IPicture COM接口的ActiveX控件,便于維護、更新和升級。 本文設計的基于ARM的嵌入式視頻服務器安裝設置方便,遠程客戶端用戶通過IE瀏覽器可直接訪問服務器,實時視頻圖像傳輸流暢,無明顯抖動,具有良好的穩定性、較高的性價比和一定的實用價值。
上傳時間: 2013-05-19
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此文件包括網絡控制微處理器cp2200是使用文檔說明以及UDP協議程序代碼
上傳時間: 2013-07-17
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遠程監控系統是許多重要場所諸如電力、郵電、銀行、交通、商場等需要信息廣泛交流企業的生產與管理的必備系統。傳統遠程監控系統的實現方式一般都需要自己建設并維護有線或無線網絡,維護費用高,通信距離有限。隨著通信技術的發展,原有的遠程監控系統已經日益不能滿足多方面的要求,我們需要實時性更高,通信距離更遠,成本更低的通信方式,本文就此提出了一種基于GPRS的遠程數據監控系統。 本文的創新點是采用了GPRS技術中的TCP傳輸方式來傳輸監控系統采集的圖像數據,相比傳統有線網絡,在維護成本,通信距離上有了很大的提高,相比傳統無線網絡在實時性,傳輸速率,可靠性上有了明顯的改善。 本論文分幾個部分詳細介紹了課題的研究內容。第一部分主要介紹了課題背景和監控系統的發展歷史及各類監控系統的比較。第二部分描述了本監控系統中遠程終端硬件系統搭建工作,包括各部分器件的選取以及在S3C4480為核心的開發板上擴展出LM9617接口。第三部分描述了以uC/OS操作系統為核心的遠程終端軟件設計流程,包括uC/OS操作系統和FAT16文件系統的移植,LCD顯示驅動, Nand-flash底層驅動的編寫等工作。第四部分詳細說明了本系統圖像采集的具體軟件實現,包括根據實際情況配置CMOS圖像傳感器LM9617的寄存器以及從LM9617中讀取圖像數據然后將數據寫入Nand-flash存儲器的具體過程。第五部分詳細說明了本系統圖像數據傳輸的具體軟件實現,采用的是GPRS企業公網組網方式,包括遠程終端程序設計和監控中心服務器搭建兩部分工作。遠程終端程序設計包括初始化串口通信,將Nand-flash中的圖像數據讀出并通過GPRS模塊GM862發送到監控中心服務器上;監控中心服務器程序設計包括啟動建立并啟動Socket監聽,以及收到連接請求后GPRS通信鏈路的建立。最后分別用TCP和UDP兩種傳輸方式對監控系統進行了測試,證明了GPRS的TCP傳輸方式確實更適合于監控系統。
上傳時間: 2013-07-19
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隨著計算機技術的發展,嵌入式系統己成為計算機領域的一個重要組成部分。而采用ARM微處理器作為硬件基礎和μC/OS-Ⅱ作為嵌入式操作系統被廣泛的應在各種嵌入式應用系統中。而隨著網絡化、信息化時代的來臨,嵌入式設備的網絡互聯己經成為必然趨勢。它通過現有嵌入式系統,增加網絡接入能力,使嵌入式設備直接接入Internet。本課題采用SkyEye模擬的AT9lEV40開發板作為硬件開發平臺,采用嵌入式實時操作系統μ C/OS-Ⅱ為軟件開發平臺,研究嵌入式TCP/IP協議棧。 本文首先對ARM微處理器和μ C/OS-Ⅱ進行了介紹;研究和探討了μC/OS-Ⅱ在ARM架構上的移植方案,并就其關鍵技術部分,結合實現代碼進行了闡述并提出了移植過程中要注意的問題。接著本文分層介紹TCP/IP協議棧,主要講述各個分層及其所屬的協議,報文格式等:并針對嵌入式系統的特點,對TCP/IP協議進行合理的簡化,使之實現了TCP/IP協議簇的一些協議如:ARP,IP,ICMP,UDP,TCP和HTTP。同時研究了嵌入式TCP/IP協議棧LwIP的特性,分析了它的進程模型、數據包結構、工作流程、目錄結構、應用程序接口。研究了將LWIP移植到μC/OS-Ⅱ系統上,實現嵌入式系統的網絡聯接,并用ping命令和一個簡單靜態網頁的訪問驗證了網絡功能的實現。
上傳時間: 2013-08-01
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隨著Internet的發展和后PC時代的到來,嵌入式系統成為當前IT產業的焦點之一,呈現了巨大的市場需求。具有良好的網絡支持和多任務處理能力的嵌入式系統為數據通信提供了新的解決方案。 本文的主要任務是實現接口模塊的網絡傳輸功能。該任務來自于某軍事預研項目中的定位與指揮系統部分。為了提高終端和接口模塊之間的數據傳輸速度,本文采用帶有完整網絡支持的嵌入式系統來實現數據傳輸。同時為了將本次的設計成果應用于以后的項目開發中,本課題還進行了文件系統,系統實時性等多方面的改進,實現了一個通用的功能完善的嵌入式軟件平臺。 本文選用某S3C4480開發板作為系統硬件平臺,嵌入式操作系統選用了專門為無MMU的處理器設計的操作系統uClinux。 本文的主要工作有: ●分析系統功能需求,提出系統方案設計; ●構建網絡傳輸功能所需的系統平臺,完成uClinux,Blob的移植工作,并實現斷電可保存的jffs2文件系統; ●為了實現網絡傳輸功能,為網絡設備RTL8019AS編寫驅動;同時為了增強系統的人機交互性能,本文對4x4鍵盤編寫了驅動程序; ● uClinux在實時性方面的缺陷對數據的實時傳送有一定影響,所以做了基于RTLinux的外部擴展的實時性的改造,并對任務切換時間進行了測試; ●網絡傳輸程序設計。首先完成了遵循定位與指揮系統中接口通信協議規定的通信數據的打包和解包。然后對比測試了TCP和UDP的傳輸速度。考慮到UDP協議傳輸的速度優勢,在應用層做出了可靠性改造,經過對停等協議和滑動窗口協議的分析和比較,最終采用基于停等協議的改造方法,并完成了具體測試。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:TI初學者
本文論述了嵌入式TCP/IP協議棧的實現,介紹了TCP/IP協議棧的原理,以及硬線實現TCP/IP協議棧的意義和應用。 第一章為緒論,介紹論文研究的目的、內容、意義和國內外研究發展的現狀。 第二章介紹FPGA設計的流程和Verilog HDL設計語言。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設計中使用到的EDA軟件。介紹了Verilog HDL語言的起源,以及Verilog HDL語言的優缺點,并與VHDL語言進行了簡單的比較。 第三章介紹嵌入式系統要實現的經過剪裁的TCP/IP協議棧的內容。著重介紹了要實現的TCP/IP協議棧的子協議,包括TCP協議、UDP協議、IP協議、ARP協議、ICMP協議。在介紹這些協議的時候,介紹了這些協議的工作原理,以及這些協議要用到的報文的格式。 第四章介紹實現剪裁的TCP/IP協議棧的實現,具體介紹的經過剪裁的TCP/IP各個模塊的設計工作。這個部分著重介紹各個模塊的設計方法,實現各個模塊的過程。在設計完這些模塊后,對這些模塊的仿真進行了仿真。 第五章是全文的總結,概括了作者在這次畢業設計中的主要工作和課題的意義,同時指出了進一步工作的方向和需要解決的問題。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:13215175592
TCP測試小工具,能夠測試TCP,UDP,是很好的小軟件。
標簽: TCP_tester
上傳時間: 2013-04-24
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