【正文】 結(jié)構(gòu)來描述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包包頭的14個(gè)字節(jié)。這樣，即使某個(gè)IP包的處理時(shí)間過長(zhǎng)也不會(huì)造成頻繁丟包現(xiàn)象的發(fā)生。我們都應(yīng)該知道tcpip_input()函數(shù)，它們來自于由底層網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)組成的接收線程。lwip API把接收與處理放在一個(gè)線程里面。這既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。lwip提供三種API：RAW APIlwip APIBSD APIRAW API把協(xié)議棧和應(yīng)用程序放到一個(gè)進(jìn)程里邊，該接口基于函數(shù)回調(diào)技術(shù)，使用該接口的應(yīng)用程序可以不用進(jìn)行連續(xù)操作。2. LwIP協(xié)議棧 LwIP協(xié)議棧簡(jiǎn)介L(zhǎng)wIP是Light Weight (輕型)IP協(xié)議，有無操作系統(tǒng)的支持都可以運(yùn)行。又如，一個(gè)外部中斷發(fā)生，轉(zhuǎn)入中斷處理函數(shù)，中斷處理函數(shù)釋放了某個(gè)資源，導(dǎo)致了當(dāng)前運(yùn)行任務(wù)的切換，喚醒了另一阻塞態(tài)的任務(wù)，改變其狀態(tài)為就緒態(tài)等等。(4) RT THREAD RUNNING運(yùn)行態(tài)。線程此時(shí)被掛起：它可能因?yàn)橘Y源不可用而等待掛起；或主動(dòng)延時(shí)一段時(shí)間而被掛起。RTThread中的四種線程狀態(tài)：(1) RT THREAD INIT/CLOSE線程初始狀態(tài)。這種設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)：(1)提高了系統(tǒng)的可重用性和擴(kuò)展性，增加新的對(duì)象類別很容易，只需要繼承通用對(duì)象的屬性再加少量擴(kuò)展即可。對(duì)于每一種具體內(nèi)核對(duì)象和對(duì)象控制塊，除了基本結(jié)構(gòu)外，還有自己的擴(kuò)展屬性（私有屬性），例如，對(duì)于線程控制塊，在基類對(duì)象基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，增加了線程狀態(tài)、優(yōu)先級(jí)等屬性。RTThread內(nèi)核對(duì)象包括：線程，信號(hào)量，互斥鎖，事件，郵箱，消息隊(duì)列和定時(shí)器，內(nèi)存池，設(shè)備驅(qū)動(dòng)等。在了解RTThread內(nèi)部或采用RTThread編程時(shí)有必要先熟悉它，它是RTThread實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一般采用一門新的，具備面向?qū)ο筇卣鞯木幊陶Z言實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，例如常見的編程語言C++，Java，Python等。 支持的平臺(tái)圖32 RTTherad支持的平臺(tái) RTThread的內(nèi)核對(duì)象模型RTThread的內(nèi)核對(duì)象模型是一種非常有趣的面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)方式。 shell系統(tǒng)RTThread的shell系統(tǒng)——FinSH，提供了一套供用戶在命令行操作的接口，主要用于調(diào)試、查看系統(tǒng)信息。內(nèi)核庫(kù)是為了保證內(nèi)核能夠獨(dú)立運(yùn)作的一套小型類似C庫(kù)實(shí)現(xiàn)（這部分根據(jù)編譯器自帶C庫(kù)的情況會(huì)有些不同，使用GCC編譯器時(shí)，攜帶更多的標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)實(shí)現(xiàn)）。RTThread/GUI成型于2008年底，但為了CortexM3分支，這個(gè)組件停下來很多，但這種停留是值得的。RTThread的變革因?yàn)镃ortexM3 而來，因?yàn)镾T的STM32 使用的人太廣了，當(dāng)然還有非常重要的一點(diǎn)。外設(shè)資源l 1個(gè)DB9串口（UART0）l 1個(gè)SD卡插座l 1個(gè)MiniB USB Host接口l 1個(gè)B型USB Slave接口 4個(gè)用戶LEDl 1個(gè)SPI接口l 1個(gè)電源接口（5V ）l 1個(gè)JTAG接口l 1個(gè)復(fù)位按鍵l 1個(gè)4M系統(tǒng)時(shí)鐘晶振l 1個(gè)50M以太網(wǎng)控制器時(shí)鐘晶振l l 2個(gè)RJ45 + DP83848 PHY4. 本章小結(jié) ARM CortexM3處理器是行業(yè)領(lǐng)先的3位處理器，適用于具有較高確定性的實(shí)時(shí)應(yīng)用，它經(jīng)過專門開發(fā)，可使合作伙伴針對(duì)廣泛的設(shè)備（包括微控制器、汽車車身系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)以及無線網(wǎng)絡(luò)和傳感器）開發(fā)高性能低成本平臺(tái)。128K內(nèi)部SRAM、1M內(nèi)部Flash。 先從Keil官方網(wǎng)站下載RealView MDK評(píng)估版。絕大多數(shù)16位的thumb指令只能訪問R0～R7，而32位的thumb指令可以訪問全部寄存器。從系統(tǒng)的角度定義：嵌入式系統(tǒng)是設(shè)計(jì)完成復(fù)雜功能的硬件和軟件，并使其緊密耦合在一起的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。固化代碼。提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，支持TCP/IP協(xié)議及其他協(xié)議，提供TCP/UDP/IP/PPP協(xié)議支持及統(tǒng)一的MAC訪問層接口，為各種移動(dòng)計(jì)算設(shè)備預(yù)留接口。嵌入式系統(tǒng)的小體積、高可靠能夠滿足實(shí)現(xiàn)野戰(zhàn)和惡劣環(huán)境下的便攜虛擬儀器的需要。(2) 人工智能環(huán)境智能和自主控制并不是物聯(lián)網(wǎng)最初概念的一部分。這些物品本身不能交談，但通過這種方式它們可以被其他節(jié)點(diǎn)訪問，例如一個(gè)強(qiáng)大的中央服務(wù)器。(3) 超深亞微米(UDSM) 、納米集成電路的設(shè)計(jì)理論和技術(shù)。嵌入式片上系統(tǒng)（system on chip）：SoC定義的基本內(nèi)容主要表現(xiàn)在兩方面:其一是它的構(gòu)成,其二是它形成過程。數(shù)字信號(hào)處理是一種通過使用數(shù)學(xué)技巧執(zhí)行轉(zhuǎn)換或提取信息，來處理現(xiàn)實(shí)信號(hào)的方法，這些信號(hào)由數(shù)字序列表示。比較有代表性的包括805MCS．96/196/29P51XA、C166/1668K系列以及MCU 8XC930/93C5C541，并且有支持12C、CAN．Bus、LCD及眾多專用MCU和兼容系列。由于微控制器的片上外設(shè)資源一般比較豐富，適合于控制，因此稱微控制器。但這種8位的電子器件目前在嵌入式設(shè)備中仍然有著極其廣泛的應(yīng)用。目前常用的CPU都是64位的，即一次可傳送64位二進(jìn)制數(shù)。2. 嵌入式處理器分類與現(xiàn)狀圖11 嵌入式處理器分類嵌入式微處理器（MPU）：微機(jī)中的中央處理器（CPU）稱為微處理器（MPU），是構(gòu)成微機(jī)的核心部件，也可以說是微機(jī)的心臟。實(shí)際上,BSP是一個(gè)介于操作系統(tǒng)和底層硬件之間的軟件層次，包括了系統(tǒng)中大部分與硬件聯(lián)系緊密的軟件模塊。在一嵌入式處理器基礎(chǔ)上添加電源電路、時(shí)鐘電路和存儲(chǔ)器電路，就構(gòu)成了一個(gè)嵌入式核心控制模塊。(3)可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)，以能最迅速地開展出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。硬件包括處理器微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和I／O端口、圖形控制器等。除此之外，本文是采用MB9F618這開發(fā)板，TRThread的操作系統(tǒng)，以及嵌入式的LwIP協(xié)議，最終來實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的測(cè)試。早期的嵌入式系統(tǒng)中的處理器大部分是以8位、16位MCU微控制器為主，無論是運(yùn)算速度還是存儲(chǔ)容量都比較低。在國(guó)內(nèi)，越來越多的開源軟件，讓一直倍受封閉系統(tǒng)折磨的電信OEM，開始從ARM強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)的受益。新聞明確的提出，LSI將借此合作進(jìn)軍網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。目前，嵌入式技術(shù)與Internet技術(shù)的結(jié)合正在推動(dòng)著嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的研究和應(yīng)用產(chǎn)生了如下新的顯著變化；隨著ARM及其合作伙伴在嵌入式領(lǐng)域不斷努力，芯片的成本不斷降低，多種智能設(shè)備將通過互聯(lián)網(wǎng)得以聯(lián)動(dòng)，形成一個(gè)體系。提供更加友好的多媒體人機(jī)交互界面。嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)成了一項(xiàng)系統(tǒng)工程，開發(fā)廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統(tǒng)本身，同時(shí)還要提供強(qiáng)大的硬件開發(fā)工具和軟件支持包。在消費(fèi)家電的智能化的今天，嵌入式更顯重要。隨著信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，嵌入式技術(shù)將全面展開，現(xiàn)在嵌入式已經(jīng)成為通信和消費(fèi)類產(chǎn)品的共同發(fā)展方向。嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的研制和應(yīng)用已經(jīng)成為我國(guó)信息化帶動(dòng)工業(yè)化、工業(yè)化促進(jìn)信息化發(fā)展的新的國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。從國(guó)內(nèi)IT市場(chǎng)來看，嵌入式系統(tǒng)及其產(chǎn)品在由家電產(chǎn)品和Internet衍生出來的新型市場(chǎng)中占有主導(dǎo)地位和獨(dú)特份額。新的微處理器層出不窮，嵌入式操作系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加便于移植，能夠在短時(shí)間內(nèi)支持更多的微處理器。精簡(jiǎn)系統(tǒng)內(nèi)核，優(yōu)化關(guān)鍵算法，降低功耗和軟硬件成本。信息時(shí)代和數(shù)字時(shí)代的到來，為嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展帶來了巨大的機(jī)遇，同時(shí)也對(duì)嵌入式系統(tǒng)廠商提出，新的挑戰(zhàn)。2012年23日，中國(guó)農(nóng)歷年的除夕這一天， LSI公司今天宣布擴(kuò)大與ARM的長(zhǎng)期的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。2月份， Broad和ARM擴(kuò)展了戰(zhàn)略合作伙伴，1月份，Cavium的進(jìn)行一代SoC的新聞，再算上一直有ARM架構(gòu)Marvell，ARM越來越多的和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起。將嵌入式系統(tǒng)技術(shù)與以太網(wǎng)技術(shù)集成在一起很早之前就產(chǎn)生了，但是有很多的客觀因素制約了它的發(fā)展。本文以ARM處理結(jié)構(gòu)的嵌入式硬件系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了具有網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，該應(yīng)用可以廣泛的在工業(yè)控制，通訊設(shè)備，家用電器等領(lǐng)域推廣，使得更多的設(shè)備能夠被遠(yuǎn)程控制和管理，改變傳統(tǒng)的模式，進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)通信的世界。嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，它包括硬件和軟件兩部分。應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為；而操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化，而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯(cuò)誤的交叉作用，需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能，同時(shí)也有利于軟件診斷。(1)硬件層硬件層中包含嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用設(shè)備接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）。該層一般包含相關(guān)底層硬件的初始化、數(shù)據(jù)的輸入/輸出操作和硬件設(shè)備的配置功能。RTOS是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開發(fā)平臺(tái)。通常所說的16位機(jī)、32位機(jī)是指該計(jì)算機(jī)中微處理器內(nèi)部數(shù)據(jù)總線的寬度，也就是CPU可同時(shí)操作的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。就是將整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一塊芯片中。微控制器是目前嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的主流。由于MCU低廉的價(jià)格，優(yōu)良的功能，所以擁有的品種和數(shù)量最多。20世紀(jì)60年代以來，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。目前TI、ADI、Freescale、CEVA等半導(dǎo)體廠商在這一領(lǐng)域擁有很強(qiáng)的實(shí)力。(2) 再利用邏輯面積技術(shù)使用和產(chǎn)能占有比例有效提高即開發(fā)和研究IP核生成及復(fù)用技術(shù),特別是大容量的存儲(chǔ)模塊嵌入的重復(fù)應(yīng)用等。另一個(gè)來自語義網(wǎng)的想法是，用現(xiàn)有的命名協(xié)議，如統(tǒng)一資源標(biāo)志符來訪問所有物品（不僅限于電子產(chǎn)品，智能設(shè)備和帶有RFID標(biāo)簽的物品）。 這個(gè)系統(tǒng)被用來標(biāo)識(shí)從航天、交通到消費(fèi)電子領(lǐng)域的物品。4. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧(1)嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為特征的嵌入式計(jì)算平臺(tái)使計(jì)算進(jìn)入了后PC時(shí)代。(3)操作方便、簡(jiǎn)單、提供友好的圖形GUI和圖形界面，追求易學(xué)易用。(4)嵌入式操作系統(tǒng)的用戶接口一般不提供操作命令，它通過系統(tǒng)的調(diào)用命令向用戶程序提供服務(wù)。5. 本章小結(jié)從技術(shù)的角度定義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可剪裁，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?！玆12是32位通用寄存器，用于數(shù)據(jù)操作。圖22 CortexM3內(nèi)部寄存器示意圖2. 系統(tǒng)任務(wù)要求 硬件方面(1)實(shí)現(xiàn)1個(gè)串口，1個(gè)RS232或1個(gè)Rs232和1個(gè)Rs485，通過跳線選擇，串口波特率可選，最大波特率為115200bps(2)實(shí)現(xiàn)2個(gè)網(wǎng)口，網(wǎng)口A與網(wǎng)口B可以同時(shí)工作，通訊方式下實(shí)際速率至少100l(B/s)(3)雙以太網(wǎng)口通信的實(shí)現(xiàn) 軟件方面在運(yùn)行RTThread前，我們需要