【正文】 選用操作系統(tǒng)時有了更多的選擇。其中Vx/Orks是目前嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中使用最廣泛、市場占有率最高的系統(tǒng)：WinCE是一種32位的多任務操作系統(tǒng)，可以移植，能夠開發(fā)多種企業(yè)和客戶類設(shè)備，是微軟公司的“維納斯計劃”的核心：3COM公司的Palm0S在PDA市場上占有很大的市場份額，它有開放的操作系統(tǒng)應用程序接口(API)，開發(fā)商可以根據(jù)需要自行開發(fā)所需要的應用程序。今天面對的是嵌入式系統(tǒng)工業(yè)化的潮流，如果不能認識到嵌入式軟件必須以工業(yè)化的方式生產(chǎn)開發(fā)，不理解在短時間內(nèi)裝配集成“數(shù)百人/年”的嵌入式產(chǎn)品，那么將失去更多的上游產(chǎn)品的市場機遇。顯然，Web服務器在B/S方式下起著決定性的作用，因此，一般互聯(lián)網(wǎng)站都采用功能強大的通用Web服務器。Socket。s key technologies and the correlation theories foundation. Here it makes a selective analysis to the embedded Web server39。因此，對嵌入式Web服務器的研究具有重大的意義。嵌入式WEB服務器摘 要 隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)通信和Internet 技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷進步，嵌入式系統(tǒng)在家庭和工業(yè)應用越來越廣泛。 本文首先介紹了嵌入式Web系統(tǒng)的基本概念、歷史和發(fā)展狀況，同時闡述了設(shè)計及實現(xiàn)嵌入式Web服務器的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)的理論基礎(chǔ)。s correlation theories, finally make the experiment done, and plete the realization based on ARM platform simple embedded Web server, which has provided essential theory and practice foundation for the embedded Web server development personnel.Key words: Embedded 。 Internet目錄嵌入式WEB服務器 IThe embedded WEB server II第1章 緒論 1 課題的研究意義 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 論文研究內(nèi)容 3第2章 相關(guān)理論與知識 4 嵌入式Web服務器的硬件構(gòu)成 4 4 6 6 7 8 8..2CGI工作原理 8 9 9 10 10第3章 嵌入式WEB服務器的分析 11 嵌入式Web技術(shù) 11 12 在網(wǎng)絡(luò)配置和監(jiān)控方面的應用 12 在Internet方面的應用 12 嵌入式Internet技術(shù)的應用前景 13 14 14 ARP協(xié)議實現(xiàn) 14 IP協(xié)議實現(xiàn) 15..4ICMP協(xié)議實現(xiàn) 15 15 協(xié)議標準 16 超文本傳輸協(xié)議（HTTP） 16 HTTP協(xié)議簡介 16 HTTP協(xié)議工作過程 18 HTTP協(xié)議信息交換的實現(xiàn) 19 HTTP訪問的常見響應狀態(tài) 20 嵌入式Web服務器實現(xiàn)方法 20 21第4章 簡單的嵌入式Web服務器的實現(xiàn) 22 需求分析與設(shè)計 22 設(shè)計總體需求說明 22 22 軟件的數(shù)據(jù)處理流程 23 程序設(shè)計與實現(xiàn) 24 主程序設(shè)計 24 網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)計 25 CGI網(wǎng)頁的設(shè)計 29 協(xié)議的設(shè)計 31 程序編譯、運行及測試 33 編譯應用程序 33 下載調(diào)試 34 本機測試 35 本章小結(jié) 36結(jié) 論 37參考文獻 38致 謝 39第1章 緒論 課題的研究意義Internet的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的Client/server體系結(jié)構(gòu)(客戶機/服務器)，漸漸的在某些方面顯示出它的局限性，Browser/server結(jié)構(gòu)(瀏覽器/服務器)的出現(xiàn)恰恰彌補了這種缺陷。隨著網(wǎng)絡(luò)各個核心部分業(yè)務量的提高，其訪問量和數(shù)據(jù)流量快速增長，處理能力和計算強度也相應增大，使得單一設(shè)備根本無法承擔，而且許多企業(yè)級應用系統(tǒng)的應用請求具有突發(fā)性和緊急性的特點，當應用訪問急劇上升時，容易造成網(wǎng)絡(luò)瓶頸。嵌入式軟件方面逐漸形成了系統(tǒng)軟件、應用軟件的架構(gòu)。這些商業(yè)性嵌入式系統(tǒng)，價格昂貴，而且每個系統(tǒng)上的應用軟件與其它系統(tǒng)很難兼容。目前我國開發(fā)的主要產(chǎn)品有中科院系統(tǒng)的女媧Hopen、桑夏2000、中科院紅旗Linux，深圳藍點Linux，北京科銀京成（原電子科大的）CRTOS等。但是對于嵌入式Web服務器方面的研究國內(nèi)現(xiàn)狀不容樂觀，目前國外的相關(guān)研究相對多些。目前都是主要應用于各種計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置與監(jiān)控方面。網(wǎng)絡(luò)流量的爆炸似的增加，使得嵌入式Web服務器必須得面對不斷增加的負載壓力，將過去單一的服務器模式擴充為多服務器模式，用多臺計算機來協(xié)作完成本來由一臺服務器完成的功能，這種技術(shù)可以顯著提高服務器的總體性能，并且具有良好的可擴展性與高可靠性。國內(nèi)也有不少公司進行了集群系統(tǒng)的研究和開發(fā)工作。 論文研究內(nèi)容嵌入式Web服務器是指將Web服務器引入到現(xiàn)場測試和控制設(shè)備中，在相應的硬件平臺和軟件系統(tǒng)的支持下，使傳統(tǒng)的測試和控制設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榫邆淞艘訲CP/IP為底層通信協(xié)議，Web技術(shù)為核心的基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)測試和控制設(shè)備。本文采用stm32f107的硬件構(gòu)架，基于超文本傳輸協(xié)議()傳輸控制數(shù)據(jù)和用戶信息，設(shè)計了簡單的嵌入式Web服務器，通過以太網(wǎng)和HTTP數(shù)據(jù)傳輸共享小型嵌入式設(shè)備的信息，實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的Internet接入，遠程用戶可通過瀏覽器訪問嵌入式Web服務器，實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的遠程控第2章 相關(guān)理論與知識 嵌入式Web服務器的硬件構(gòu)成 金牛嵌入式開發(fā)板采用 STM32F107VC，是意法半導體推出全新 STM32 互連 型（Connectivity）系列微控制器中的一款性能較強產(chǎn)品，此芯片集成了各種高 性能工業(yè)標準接口，且 STM32 不同型號產(chǎn)品在引腳和軟件上具有完美的兼容性， 可以輕松適應更多的應用。它支持MII(介質(zhì)無關(guān)接口)和RMII(精簡的介質(zhì)無關(guān)接口)，使設(shè)計更簡單靈活；同時，支持10BASE～T和 100BASETX以太網(wǎng)外設(shè)，對其他標準以太網(wǎng)解決方案有良好的兼容性和通用性。但是嵌入式服務器系統(tǒng)只需要使用其中的某些基本 的功能，也要減去一些使用不到有功能 ，以節(jié)省有限的嵌入式資源。Web服務器原本是為靜態(tài)HTML文檔以及其它相關(guān)靜態(tài)文件而設(shè)計的。外部程序通常稱為CGI程序、CGI腳本、CGI應用程序或簡稱網(wǎng)關(guān)，因為它運用了CGI規(guī)范并為實現(xiàn)Web平臺的功能而專門設(shè)計。在執(zhí)行CGI程序后，會訪問數(shù)據(jù)庫的記錄，最后使用STDOUT輸出HTML形式的結(jié)果文件，經(jīng)Web服務器送回瀏覽器顯示給用戶。在本設(shè)計中CGI程序采用的是POST方法。運行Keil軟件需要WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件(.ABS)。 * 仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標系統(tǒng)中使用Keil的優(yōu)點： C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。將Web服務器植入嵌入式系統(tǒng)后接入Internet，嵌入式Web服務器不僅可以利用瀏覽器提供的豐富的圖形用戶界面實現(xiàn)遠程管理、監(jiān)控嵌入式系統(tǒng)的功能，并且可以在服務器端結(jié)合嵌入式Web服務器提供的接口進行進一步開發(fā)，以此豐富各種嵌入式功能?？梢哉f如果沒有WWW和HTTP技術(shù)就不會有這么多人使用Internet，正是WWW技術(shù)把Internet的結(jié)構(gòu)、服務和應用引上了一個新臺階。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，采用嵌入式Web技術(shù)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)和傳統(tǒng)的基于現(xiàn)場總線的監(jiān)控系統(tǒng)相比，前者更容易和Internet實現(xiàn)無縫連接，它使得嵌入式設(shè)備的遠程控制和管理方式都有了改變，不再需要專用的通信線路，傳輸?shù)男畔⒁膊辉倬窒抻跀?shù)據(jù)信息。因此可以將嵌入式Web技術(shù)用于電力系統(tǒng)的遠程檢測與故障診斷。例如:水文資料實時監(jiān)測，防洪體系及水土質(zhì)量監(jiān)測、堤壩安全，地震監(jiān)測網(wǎng)，實時氣象，水源和空氣污染監(jiān)測，家政系統(tǒng):水、電、煤氣表的自動抄表，安全防火、防盜系統(tǒng)等。對于一般的管理信息系統(tǒng)或中小型應用系統(tǒng)，所需的Web服務功能比較簡單，如果仍然采用大型的通用Web服務器，無疑是一種資源的浪費。它提供了一個友好的界面，大大方便了人們對信息的瀏覽。植物工廠信息家電VR庫房VR精品店位嵌入式微控制器在應用中，網(wǎng)絡(luò)化是提高生產(chǎn)效率公共交通無接觸智能卡(Contactless環(huán)境工程與自然考慮到嵌入式Web服務器的硬件處理速度慢并且存儲容量相對較小的條件限制，在TCP/IP協(xié)議棧中主要能夠?qū)崿F(xiàn)ARP,IP,ICMP,TCP協(xié)議即可。以太網(wǎng)標準規(guī)定，當一個以太網(wǎng)幀攜帶一個ARP消息時，類型字段必須包含十六進制值0806。當Web服務器向客戶機發(fā)送一個ARP消息時，此消息是嵌入一個以太網(wǎng)幀中廣播給網(wǎng)上的所有計算機，每臺計算機收到這個請求后都會檢測其中的IP地址。 IP協(xié)議實現(xiàn)IP協(xié)議主要功能是用于主機之間發(fā)送數(shù)據(jù)報的傳輸，實現(xiàn)比較復雜，但對于Web服務器來說，只需完成IP協(xié)議兩項最基本的功能：第一，處理接收到的IP數(shù)據(jù)報，向上層網(wǎng)絡(luò)提交。在程序運行時，當所接收的數(shù)據(jù)被判定為IP數(shù)據(jù)報后，IP處理程序?qū)栏癜凑找陨系倪^程接收處理數(shù)據(jù)并進行處理。雖然它提供的信息十分豐富，但在嵌入式Web服務器應用中，只要實現(xiàn)回送請求（echo request）和回送應答(echo reply)就足夠了。對于任何TCP連接，每次只需支持HTTP協(xié)議發(fā)送網(wǎng)頁服務。當它接收到SYN數(shù)據(jù)片，它發(fā)出SYN+ACK數(shù)據(jù)片并確認它己經(jīng)收到對方的SYN，此時變?yōu)镾YN_RECEIVED狀態(tài)。但是，這些協(xié)議的實現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)中有著特別的要求，如圖形和數(shù)據(jù)的顯示、實時分布式對象計算等。HTTP協(xié)議是WEB應用的標準協(xié)議，性能有很大改變，增加了緩存功能，同志就是TCP連接形式的改變。所以，在嵌入式Web服務器中為了得到一個穩(wěn)定的用戶界面而又不影響嵌入式系統(tǒng)的CPU和內(nèi)存資源。HTTP協(xié)議是基于請求/回應機制的。服務器端通過狀態(tài)行(Status1ine)來回應，內(nèi)容包括消息的協(xié)議版本、成功或錯誤代碼，也跟隨著包含服務器信息、實體元信息及實體內(nèi)容的MIME類型消息。與其他流行的Internet協(xié)議一樣，HTTP協(xié)議的發(fā)展也經(jīng)歷了一個不斷完善的，功能不斷增加的過程。HTTP協(xié)議被設(shè)計成適應快速、小流量，比其他協(xié)議花費服務器的CPU或內(nèi)存資源小的協(xié)議。HTTP遵循請求(Request)/應答(Response)模型。所有這些類型在MIME Internet郵件協(xié)議上模型化，即Web服務器告訴Web瀏覽器該文件所具有的種類，是HTML文檔、GIF格式圖像、聲音文件還是獨立的應用程序。當你在瀏覽器的地址框中輸入一個URL或是單擊一個超級鏈接時，URL就確定了要瀏覽的地址。我們知道，Internet的基本協(xié)議是TCP/IP協(xié)議，然而在TCP/IP模型最上層的是應用層(Application layer)，它包含所有高層的協(xié)議。它不僅保證計算機正確快速地傳輸超文本文檔，還確定傳輸文檔中的哪一部分，以及哪部分內(nèi)容首先顯示(如文本先于圖形)等。 HTTP協(xié)議工作過程由于HTTP協(xié)議是基于請求/響應范式的(相當于客戶機/服務器)。最簡單的情況可能是在用戶代理和服務器之間通過一個單獨的連接來完成。HTTP只預示著一個可靠的傳輸。其實簡單說就是任何服務器除了包括HTML文件以外，還有一個HTTP駐留程序，用于響應用戶請求。TCP/IP決定了每個數(shù)據(jù)包的格式。這樣客戶與服務器間的通信連接就建立起來了，完成雙方的數(shù)據(jù)通信后就可以釋放連接。該連接是通過使用TCP協(xié)議來完成的，瀏覽器得到需要的URL，并通過DNS解析成目標服務器的IP地址，再利用TCP協(xié)議建立與遠程主機的連接。服務器進行響應。超文本傳輸協(xié)議(HTTP協(xié)議)的每一次交互是由一個ASCH碼請求跟著一個MIME的應答組成。響應格式包括一個表明請求成功的狀態(tài)碼及對象頭的集合。404（Not Found）大多數(shù)錯誤就是所要求的資源無法得到，通常表示文件不存在。206（Partial Content）部分的內(nèi)容，這個狀態(tài)碼表示下面?zhèn)鬟f的是部分的內(nèi)容，也是斷點續(xù)傳的標準返回碼。這種系統(tǒng)相對成熟，應用也很廣泛。對于嵌入式Web服務器的研究和應用其意義是重大的，它為我們管理、控制和監(jiān)測各種各樣的設(shè)備提供了一個很好的途徑這種方式是基于Internet的。由于Web技術(shù)的開放性和獨立平臺性，大大降低了軟件系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的設(shè)計、維護工作量，節(jié)省了人員培訓費用等，提高了現(xiàn)場測試和控制設(shè)備的管理水平。23 ，JP8224。由于服務器端檢測的數(shù)據(jù)處在不停的變化之中，為使網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)也能及時地更新，網(wǎng)頁程序初始化時，要顯示的數(shù)據(jù)都使用字符串標記暫時表示，在每次發(fā)送響應消息到端口前，再將網(wǎng)頁中定義字符串標記用當前設(shè)備的實際值替換。服務器程序通過判斷客戶的不同控制命令即時做出LED燈的開關(guān)響應。（3） 建立偵聽TCP 流方式SOCKET 并綁定80 端口。在此基礎(chǔ)上，DP83848C還增加了RX_DV接收數(shù)據(jù)有效信號。50106，占空比介于35％和65％之間。TX_EN應被前導符的首個半字節(jié)同步確認，且在所有待傳雙位信號載入過程中都保持確認。TX_EN有效后，PHY以TXD[1：0]作為發(fā)送端。其中，PMD為物理介質(zhì)關(guān)聯(lián)層(physical media dependent)接口。CRS_DV解除確認后，RXD[1：O]為“00”，表示進入空閑狀態(tài)。 RCCAHBE