【正文】 當(dāng)所需數(shù)據(jù)傳輸完成后，斷開當(dāng)前的連接，接著處理與其它客戶機(jī)的連接。對(duì)于使用滑動(dòng)窗口的TCP連接，其確認(rèn)是一種批量的確認(rèn)，處理器要對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)包連續(xù)傳輸進(jìn)行維護(hù)和處理，困難較大。TCP通過數(shù)據(jù)窗的滑動(dòng)來調(diào)整數(shù)據(jù)的傳送率。(3)服務(wù)器向客戶機(jī)發(fā)出關(guān)閉段(FIN)，關(guān)閉本側(cè)的接入。在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)，如果未收到該段的應(yīng)答則應(yīng)重發(fā)。(3)客戶機(jī)向服務(wù)器再發(fā)出應(yīng)答段(ACK)。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是整個(gè)TCP軟件設(shè)計(jì)的靈魂，將狀態(tài)和作用于狀態(tài)的事件相聯(lián)系，這里用變量State來保存一個(gè)連接的當(dāng)前狀態(tài)。因此程序就對(duì)已經(jīng)記錄的字節(jié)數(shù)判斷。IP數(shù)據(jù)報(bào)UDP數(shù)據(jù)報(bào)IP首部UDP首部UDP數(shù)據(jù)8字節(jié)20字節(jié)圖44 UDP封裝 (詳細(xì)代碼見附錄): (l)void udP_send(UCHAR xdata*inbuf,UINT port，UINT len)發(fā)送UDP數(shù)據(jù)報(bào)； (2)void udp_rcve(UCHAR xdata*inbuf， UINT len)接收UDP數(shù)據(jù)報(bào)。表45 Ping協(xié)議格式類型（0或8）代碼（0）檢驗(yàn)和標(biāo)識(shí)符序號(hào) 選項(xiàng)數(shù)據(jù) 調(diào)用IP層處理子程序返回開始收到一個(gè)Ping請(qǐng)求數(shù)據(jù)報(bào)計(jì)算校驗(yàn)和正確與否拷貝Ping請(qǐng)求數(shù)據(jù)報(bào)置類型字段與校驗(yàn)和字段為0計(jì)算并填充校驗(yàn)和字段NY圖43 Ping應(yīng)答處理過程 Ping程序的實(shí)現(xiàn)Ping請(qǐng)求和應(yīng)答可以測(cè)試目的站是否可達(dá)和是否響應(yīng)，它可為網(wǎng)絡(luò)管理員或用戶提供網(wǎng)絡(luò)問題信息。校驗(yàn)和字段為ICMP首部和數(shù)據(jù)區(qū)的整個(gè)ICMP報(bào)文的檢驗(yàn)和，它的算法與IP首部檢驗(yàn)和的算法一致。 (2) void ip_rcve(UCHAR xdata *inbuf)接收IP數(shù)據(jù)。 IP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)IP協(xié)議主要負(fù)責(zé)兩項(xiàng)功能:拆包和封裝數(shù)據(jù)包。4．2 ARP（地址解析協(xié)議）協(xié)議的實(shí)現(xiàn)ARP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單。若收到新數(shù)據(jù)幀，則先讀取前2個(gè)字的數(shù)據(jù)，這2字的數(shù)據(jù)代表此次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的基本狀態(tài):第一個(gè)字的低字節(jié)表示接受狀態(tài)，與ISR寄存器相對(duì)應(yīng)；第一個(gè)字的高字節(jié)為下一個(gè)包的開始地址指針；第二個(gè)字節(jié)為本數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度(以字節(jié)為單位計(jì)算)。該值被設(shè)置為: MAR0=0x00； MAR1=ox41； MAR2=0x00； MAR3=0x80； MAR4=0x00； MAR5=0x00； MAR6=0x00； MAR7=0x00；這8個(gè)寄存器的值是根據(jù)組播地址數(shù)組的值生成的，提供對(duì)組播地址的過濾，過濾掉一些不屬于自己接收組播數(shù)據(jù)包。 RCR接收配置寄存器，設(shè)置為使用接收緩沖區(qū)，僅接收自己地址的數(shù)據(jù)包.(以及廣播地址數(shù)據(jù)包)和多點(diǎn)播送地址包，小于64字節(jié)的包丟棄(這是協(xié)議的規(guī)定，設(shè)置成接收是用于網(wǎng)絡(luò)分析)，校驗(yàn)錯(cuò)的數(shù)據(jù)包不接收。當(dāng)BNRY加到最后的空頁(0x80，PSTOP)時(shí)，同樣要將BNRY變成第一個(gè)接收頁(PSTART，0x4c)，BNRY=0x4c。 CURR是網(wǎng)卡寫內(nèi)存的指針，它指向正在寫的當(dāng)前頁的下一頁。頁地址就是地址的高8位，頁地址為0x40~0x7f。初始化過程如下: (l)CR=0X21，選擇頁0的寄存器； (2) TPSR=0X45，發(fā)送頁的起始頁地址，初始化為指向第一個(gè)發(fā)送緩沖區(qū)的頁即0X40； (3)PSTART=0X4C，PSTOP=0X80，構(gòu)造緩沖環(huán):0X4C~0X80； (4)BNRY=0x4C，設(shè)置指針； (5) RCR=OXCC，設(shè)置接收配置寄存器，使用接收緩沖區(qū)，僅接收自己地址的數(shù)據(jù)包(以及廣播地址數(shù)據(jù)包)和多點(diǎn)播送地址包，小于64字節(jié)的包丟棄，校驗(yàn)錯(cuò)的數(shù)據(jù)包不接收； (6) TCR=0XE0，設(shè)置發(fā)送配置寄存器，啟用CRC自動(dòng)生成和自動(dòng)校驗(yàn)，工作在正常模式； (7)DCR=0XC8，設(shè)置數(shù)據(jù)配置寄存器，使用FIFO緩存，普通模式，8位數(shù)據(jù)DMA； (8)IMR=0x00，設(shè)置中斷屏蔽寄存器，屏蔽所有中斷； (9)CR=0x61，選擇頁l的寄存器； (10)CURR=0x4d，CURR是R丁L8019AS寫內(nèi)存的指針，指向與正在寫的當(dāng)前頁的下一頁，初始化時(shí)指向0x4c+l=0x4d； (11)設(shè)置多址寄存器MAR0~MAR5，均設(shè)置為0x00； (12)設(shè)置網(wǎng)卡地址寄存器PAR0~PAR5； (13) CR=0x22，選擇頁1的寄存器，進(jìn)入正常工作狀態(tài)；(14) TCR=0xEO，發(fā)送器正常工作狀態(tài)。反之，8019收到物理信號(hào)后將其還原成數(shù)據(jù)，按指定格式存放在輸入輸出緩沖區(qū)中，以便主機(jī)程序取用，簡(jiǎn)言之就是8019完成數(shù)據(jù)包和電信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換。HTTP用于將文件從一個(gè)主機(jī)傳送到另一個(gè)主機(jī)，并在請(qǐng)求方主機(jī)上顯示文字、文件 ；FTP用于將文件從一個(gè)主機(jī)傳送到另一個(gè)主機(jī)，并將文件存在發(fā)出請(qǐng)求的主機(jī)內(nèi)。SYN(synchronize Flag)表示建立連接的要求；FIN(Fin Flag)表示結(jié)束通信；窗口大小:用于流量控制的16位的字段，以字節(jié)為單位指定可以接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。將下一個(gè)所應(yīng)該接收到的序號(hào)作為應(yīng)答確認(rèn)號(hào)。報(bào)文格式見表34所示:表34 UDP數(shù)據(jù)報(bào)首部0 15 16 3116位源端口號(hào)16位目的端口號(hào)16位UDP長(zhǎng)度16位UDP檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)（若有）端口號(hào)表示發(fā)送進(jìn)程和接收進(jìn)程，UDP的公認(rèn)端口見表所示:表35 UDP公認(rèn)端口端口號(hào)端口功能7ECHO將收到的數(shù)據(jù)報(bào)回送到發(fā)送端9DISCARD丟棄任何收到的數(shù)據(jù)報(bào)13DAYTIME返回任何日期和時(shí)間69TFTP簡(jiǎn)單文件傳送協(xié)議 總長(zhǎng)度是指UDP首部和數(shù)據(jù)兩個(gè)和的字節(jié)數(shù)，如果只有首部沒有數(shù)據(jù)那么它的值為8字節(jié)，是最小值。但是，這種提示是有限的，因?yàn)榭蛻魴C(jī)并不確知數(shù)據(jù)的結(jié)果。UDP數(shù)據(jù)包的可靠性是與IP相當(dāng)?shù)?，所以遠(yuǎn)端主機(jī)收到的數(shù)據(jù)包未能保證其正確的順序。而另一方面，UDP則為應(yīng)用層提供一種非常簡(jiǎn)單的服務(wù)。因此數(shù)據(jù)報(bào)傳輸?shù)目煽啃员仨氂缮蠈訁f(xié)議來負(fù)責(zé)，如TCP協(xié)議。ARP包格式如表所示:表32 ARP請(qǐng)求或應(yīng)答格式0 13 14 416字節(jié)以太網(wǎng)目的地址6字節(jié)以太網(wǎng)源地址2字節(jié)幀類型2字節(jié)硬件類型2字節(jié)協(xié)議類型1字節(jié)硬件地址長(zhǎng)度1字節(jié)協(xié)議字節(jié)長(zhǎng)度2字節(jié)操作字段6字節(jié)發(fā)送端以太網(wǎng)地址4字節(jié)發(fā)送端IP地址6字節(jié)目的以太網(wǎng)地址4字節(jié)目的IP地址 網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議分析網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)按網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)形式封裝數(shù)據(jù)報(bào)，既從原發(fā)送方到目的地報(bào)文地址和路由信息，以便讓信息可以發(fā)送到相鄰的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的任意主機(jī)上。但是，TCP/IP有自己的地址，即32位的IP地址。本文的后面將詳細(xì)介紹幀頭的含義。基于這一思想，我們?cè)谠O(shè)計(jì)嵌入式Internet時(shí)就可以在TCP/IP協(xié)議的子集中實(shí)現(xiàn)，從而降低設(shè)計(jì)的難度。而DB9插座的2腳可與PC機(jī)端的串口RX0腳相連，DB9插座的3腳可與PC機(jī)端的串口TX0腳相連，5腳接地。LED0LED1各接一個(gè)發(fā)光二極管以反映通訊狀態(tài)：LED0表示LED_COL，即通訊有沖突；LED1表示LED_RX，即接收到網(wǎng)上的信息包。復(fù)位端口包括18H～1FH,共8個(gè)地址，功能一樣，用于RTL8019AS復(fù)位。在PAGE0～PAGE2共有58個(gè)寄存器。它實(shí)際是個(gè)雙端口的RAM，是指有兩套總線連接到RAM,一套總線RTL8019AS讀或?qū)懺揜AM,即本地DMA。如果第65腳接高電平(VCC)，即使用跳線方式。FIFO邏輯對(duì)收發(fā)數(shù)據(jù)作16字節(jié)的緩沖，以減少對(duì)本地DMA請(qǐng)求的頻率。(9)網(wǎng)絡(luò)接口類型由74和77(PL0，PLI)引腳決定，這里使用自動(dòng)檢測(cè)方式。（5）總線模式：RTL8019AS的IOCS16B（即96腳）引腳通過一個(gè)27K的電阻拉低，使得RTL8019AS工作在8位總線。RTL8019AS內(nèi)部16KB的雙端口的RAM，足夠接收多個(gè)以太網(wǎng)幀，它是按頁存儲(chǔ)的，每256Byte為一頁，共有64Page，一般把前12Page作為發(fā)送緩沖區(qū)，后52Page作為接收緩沖區(qū)，當(dāng)更多的幀被接收時(shí)，由于RTL8019AS控制器的RAM對(duì)接收的幀有緩沖能力，使得CPU可以定時(shí)去處理一個(gè)幀。（5）8位單片機(jī)的總線速度恰好和ISA總線工作在8位數(shù)據(jù)線時(shí)的速度相當(dāng)，所以為了讓單片機(jī)有足夠長(zhǎng)的處理時(shí)間，我們選用RTL8019AS。兩個(gè)A/D和兩個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器，64個(gè)I/O口線。原理圖如下：RJ45TPOUTSD0~SD7 TPINSA0~SA7IORBIOWBRSTDRVI INT0 AEN IOCS16B P7 RXDTXD 鎖存 GNDGND RTL8019C8051F020RS232 圖 22 接口電路以太網(wǎng)接口的工作過程為：利用MCU控制網(wǎng)絡(luò)控制器的各項(xiàng)操作。 （2）EMIT技術(shù)。IP包含編址方案，并提供尋址功能：TCP則是在不同主機(jī)的對(duì)等進(jìn)程之間提供可靠的進(jìn)程間通信。請(qǐng)求信息再經(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)的處理，產(chǎn)生回復(fù)信息。借助以太網(wǎng)和Internet技術(shù)，把嵌入式系統(tǒng)連接到Internet上，就可以方便、低廉地把信息傳送到世界的任何一個(gè)地方。這樣雖然也能實(shí)現(xiàn)信息共享，但其成本較高。 嵌入式Web Server的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng)接入Internet方案目前，國內(nèi)外嵌入式儀器接入Internet主要有以下三種方案:一是使用嵌入式操作系統(tǒng)，即由TCP/IP協(xié)議棧加嵌入式操作系統(tǒng)加高速32位處理器做成的嵌入式儀器。二、 嵌入式軟件嵌入式軟件又可以分為嵌入式操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件兩部分。嵌入式處理器與通用處理器有所不同。(2)嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)以及各行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。[1]本文將講述的單片機(jī)＋TCP/IP軟件的方法就可以使嵌入式系統(tǒng)上英特網(wǎng)，使嵌入式設(shè)備之間可以相互通信。在通信領(lǐng)域中，采用嵌入式技術(shù)的交換和路由設(shè)備實(shí)現(xiàn)了智能的交換和路由。信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對(duì)我們這個(gè)社會(huì)產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的影響。由于嵌入式設(shè)備具有人性化的人機(jī)交互界面，GUI屏幕為中心的多媒體界面給人以很大的親和力，手寫文字輸入、語音撥號(hào)、收發(fā)電子郵件以及彩色圖形、圖像取得初步成效，所有上述產(chǎn)品都離不開嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。不過 ，目前國內(nèi)一個(gè)普遍被認(rèn)同的定義是:以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，硬件軟件可裁減，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)。嵌入式軟件部分主要由嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式開發(fā)調(diào)試環(huán)境和嵌入式應(yīng)用軟件構(gòu)成。（4） 高度集成的片上系統(tǒng)(System On Chip, SOC)。嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。它由低檔8位機(jī)組成嵌入式儀器，采用專用網(wǎng)絡(luò)(RS232,RS485等)把若干嵌入式儀器連在一起，該網(wǎng)絡(luò)再與PC相連，由此組成PC網(wǎng)關(guān)專用網(wǎng)。數(shù)據(jù)的傳輸大多采用RS232, RS485以及各種現(xiàn)場(chǎng)總線，這些方式有些通信速度不夠快，有些距離不夠遠(yuǎn)，且各種總線之間難于實(shí)現(xiàn)互連和互操作。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介:RJ 45為系統(tǒng)與局域網(wǎng)的接口。基于TCP/IP協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)多種功能應(yīng)用，如:HTTP(超文本傳輸控制協(xié)議)、TELNET(遠(yuǎn)程登錄)、FTP(文件傳輸協(xié)議)、SMTP(簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議)、SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)等。這樣使客戶局域網(wǎng)中的PC機(jī)能夠與嵌入式Web服務(wù)器進(jìn)行自定義的通信，如:發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令、采集參數(shù)初始化命令等。實(shí)現(xiàn)這種形式的TCP/IP系統(tǒng)，可選用多種型號(hào)的MCU來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如AT89C825SX52BD100等，并可根據(jù)具體要求選用不同速度的MCU作為核心芯片，但是基本硬件結(jié)構(gòu)大致相同。選擇CygnalC8051F020的主要優(yōu)勢(shì)為：（1）速度快，時(shí)鐘頻率為25MHz，峰值速度可達(dá)25MIPS,大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為1或2個(gè)周期，其它標(biāo)準(zhǔn)8051單片機(jī)指令執(zhí)行時(shí)間為12或24個(gè)時(shí)鐘周期。RTL8019AS是做老式的ISA總線而設(shè)計(jì)的，ISA總線的總線速度為1Mb/s，而以太網(wǎng)的速度通常都在10Mb/s左右。8019具有兩套總線：一套用于和主處理器通信，稱為遠(yuǎn)程DMA。（3）網(wǎng)絡(luò)接口類型：由777（PL0、PL1）引腳決定，使用自動(dòng)檢測(cè)。網(wǎng)卡的接口一般是BNC的。本地DMA接口是把RTL8019AS與網(wǎng)線的連接通道，完成控制器與網(wǎng)線的數(shù)據(jù)交換，用于控制器內(nèi)部。網(wǎng)卡使用何種方式由RTL8019AS的輸入引腳的第65腳JP決定。一般將