【正文】 應該被傳給哪個更高層的協(xié)議。假如所要求的目的地址和掩碼的接口 IP 地址相同，就完全可以選擇這個接口。 TCP 服務器的設計和實現(xiàn) TCP 協(xié)議的特點 TCP 協(xié)議 的中文名字 為傳輸控制協(xié)議，它是 以 IP數(shù)據(jù)幀 為基礎 而 進行傳遞的，能供應穩(wěn)定的 數(shù)據(jù)傳輸服務。 TCP 在傳輸?shù)倪^程中，并不會知道它所傳輸?shù)淖止?jié)是什么內容，也不會知道傳輸?shù)钠鹗嘉恢茫荒芡ㄟ^應用層的協(xié)議來對字流節(jié)的數(shù)據(jù)進行分析。以下就是 TCP 協(xié)議的首部結構圖： 圖 42 TCP 協(xié)議的首部結構 第四章 軟件介紹 18 上圖是 TCP 的首部結構圖，一般來說，假如不要求任選字節(jié)的話，它的長度應該在 20字節(jié)，這樣一來，可見 TCP 協(xié)議與 IP 協(xié)議的首部大小是一樣的。 由圖 中列舉的 6個標志比特可以知道，它們的用法依次分別是：第一個是緊急指針的有效標識；第二個是確認序號的有效標識；第三個表示的是接收端應該快速的把報文段發(fā)送給應用層；第四個是重新建立連接；第五個表示的是一個同步的序號，在建立連接的時候需要用它來發(fā)起連接；第六個表示發(fā)送端已經完成了發(fā)送的任務?；蛘哌€有另一個可能，那就是某方在沒有進行數(shù)據(jù)發(fā)送的時候，它是需要通過不含任何 數(shù)據(jù)的首部去檢測收到的數(shù)據(jù)的。 () Struct tcp_pcb*tcp_listen(struct tcp_pcb*pcb) 該函數(shù)的功能就是當一個正在請求的連接被接收的時候，會使之前所指定的連接開始進入監(jiān)聽狀態(tài)。 /* 建立通信的 TCP 控制塊 (pcb) */ tcp_bind(pcb,IP_ADDR_ANY,RS232_SERVER_PORT)。一般來說， RS232 的傳輸速度是比不上以太網的傳輸速度的，因此，當我們想把串口接收到的數(shù)據(jù)向網上傳輸?shù)臅r候，就不能一個字節(jié)一個字節(jié)的傳送了。 第二種方法卻是非常適合做以太網轉串口的透明傳輸，通過兩個字節(jié)間的時間間隔來進行組幀。當 RS232 串口接收數(shù)據(jù)進行組幀 之后，就將 RS232 組幀數(shù)據(jù)傳送到 STM32 為控制器的數(shù)據(jù)轉換部分，然后再將 RS232 數(shù)據(jù)幀轉換成以太網數(shù)據(jù)幀，最終傳送到各個客戶端。顧名思義，組幀就是將接收到的 RS232 數(shù)據(jù)組幀，當一幀數(shù)據(jù)接收完成之再向網絡發(fā)送數(shù)據(jù)。 /* 進入監(jiān)聽狀態(tài) */ tcp_accept(pcb,tcp_232_server_accept)。當返回的是 NULL 的時候，說明監(jiān)聽模式的連接內存是不可用的，假如是這個結果的話，我們之前傳遞給 tcp_listen（）函數(shù)的 pcb 所占有的內存就無法得以分配。在連接創(chuàng)建完成以后，協(xié)議控制模塊（ PCB）就進入監(jiān)聽模式了，可以直接的去連接另外一個主機，也可以等待數(shù)據(jù)接收的連接信號。 檢驗和的范圍非常的廣，在 TCP 的首部和 TCP 數(shù)據(jù)里都分 布著，簡單的概括就是占據(jù)了整個 TCP 報文段。 首先介紹結構圖最頂端的兩個部分，源端口號和目的端口號。所以在傳輸數(shù)據(jù)的兩方都會預留一個接收的緩沖區(qū)，假如其中一方的接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)滿了，那么它會發(fā)送信號給另一方， 讓它終止數(shù)據(jù)的發(fā)送，直到緩沖區(qū)有空余的空間為止。同理，當我們需要終止連接的時候，也必須使用 TCP 連接中斷過程來關閉連接，不然就不會達到我們希望達到的要求。缺省的網絡接口 的裝配 一般是 由人親自開啟的 時侯 ，或者是 處于運轉狀態(tài)的 時 侯 。一旦我們需要的網絡接口確定之后，數(shù)據(jù)包就會被傳遞到 ip_output_if（）函數(shù)，而這個函數(shù)也會把發(fā)送網絡接口當作一個函數(shù)自變量。在這段過程中，初始化的任務有很多，例如 ： 檢測 IP 所用的版本，還需要確定報頭的值，除此之外，要算出 和檢查報頭的 checksum 域。因此，在鏈路層是很容易出現(xiàn)大的 IP 數(shù)據(jù)包分解這種情況的。而 LWIP 卻只是 完成了 IP 最基礎的幾個性能，那就是數(shù)據(jù)包的傳遞 、 接收和轉發(fā)，但是卻 并不能對分割的 IP 包進行發(fā)送和接收，也不能對帶有 IP選項的數(shù)據(jù)包進行處理。在內存池里面進行內存管理，一個最大的優(yōu)點就是可以很好的防止內存碎片的產生，而且它的內存分配和釋放效 率會更高，相反，它的 缺點就是浪費部分的內存。這樣一來，返回的內存就會出現(xiàn)“沒有”初始化的。分配器可以對每個節(jié) 點進行必要的檢查，看看它前后會不會有空閑的內存塊，如果找到了 空閑的內存塊 ，就會 將它們合并在一起，形成一個相對較大的空閑內存塊了 。這樣就可以很好的保證數(shù)據(jù)的正常傳輸了。除此之外， if 還定義了一些狀態(tài)回調函數(shù)，只有當配置了該功能時，才會使用。 LWIP 協(xié)議 其實 主要是一種 專門適用于嵌入式系統(tǒng)的 TCP/IP 協(xié)議棧 ， 它的通俗意思 就是大家都熟悉的 Light Weight（輕型） IP 協(xié)議，在運行的范圍方面，即可以移植到操作系統(tǒng)上運行，也可以在沒有操作系統(tǒng)的情況下獨立的運行。一般來說，復位電路有兩個作用，即可以對系統(tǒng)上電進行復位，又可以在系統(tǒng)運行過程中，通過按鍵來進行手動復位。對于 STM32F107 開發(fā)板來說，供電方式一般有兩種：第一種是 5v 電源適配器進行供電；第二種是 USB 串口進行供電。它主要是以 CotexM3 內核 為基礎而存在 的 32 位閃存微控制器， 它所采用的指令也是非常的高 端，是一種 高代碼 、 高性能密度的指令集， 除此之外，還運用到了一個叫作 緊藕合嵌套向量中斷控制器。模擬功能一般包含 2個 DAC，還有完整的電源監(jiān)控功能。 OTG PHY 的 USB OTG 全速的接口，所以，具有 USB 主機的功能，不再需要外置的 USB OTG 或 PHY. PLL 模塊 ， 配有 高級 的 時鐘配置方案 為外設提供服務 ， 目的就是為了更加的 靈活 ，而 且成本 也會更加的優(yōu)化。 它 的 功能 非常的 齊全 ， 特點也是非常的顯著，比如說：調試成本低，中斷延遲時間短，門數(shù)少等等。 從以上的 4 種系列的 STM32 微控制器來看 ， 既要同時滿足設計中要求的具有以太網接口和 RS232 接口的微型控制器，又要結合高性能和低功耗的特點，以上能滿足條件的最優(yōu)答案就是互聯(lián)型芯片 STM32F107 了，因此最終決定 選用 F1 互聯(lián)型系列的STM32F107 作為 本設計的 微型控制器。因此，STM32 系列的微型控制器就給了我們非常多的選擇和開發(fā)的空間，它提供了全新的 32位產品的選擇可能性，結合高性能 、 低功耗 、 高實用 性的出色特點，另一方面 又能保持很 高 的集成度，還有很容易 開發(fā)的巨大優(yōu)勢。 ：本次設計的硬件設計理念其實很簡單，主要是把整個系統(tǒng)模塊化，然后再對各個模塊的功能進行細致的闡述。 因此為了符合 上述的要求，提出一種 新的設計方法，特別選用 STM32 微控制器作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹行目刂破?。 3rd, in the process of designing software, implement TCP protocol over Ether to serial data protocol conversion and transport. Key words： STM32F107； Ether； RS232； Data transmission gateway； 目 錄 第一章 方案介紹 .......................................................................................................................1 課題設 計背景 .................................................................................................................1 課題設計要求 .................................................................................................................1 課題設計工作 .................................................................................................................1 第二章 主控芯片的選擇 ...........................................................................................................3 STM32 微型控制器的選擇 ..............................................................................................3 STM32F107 芯片 概述 ......................................................................................................3 STM32F107 芯片結 構 ......................................................................................................4 STM32 的功能及優(yōu)勢 ......................................................................................................5 第三章 網關硬件設計 ...............................................................................................................6 總體框架設計 .................................................................................................................6 電源模塊設計 .................................................................................................................7 JTAG 下載電路 ................................................................................................................8 復位電路 .........................................................................................................................8 以太網模塊電路設計 .....................................................................................................9 RS232 通訊電路設計 ......................................................................................................9 第四章 軟件介紹 ..................................................................................................................... 11 LWIP 協(xié)議棧簡介 .......................................................................................................... 11 pbuf 結構體定義 ................................................................................................... 11 LWIP 協(xié)議棧中各層的實現(xiàn) ................................................................................... 12 LWIP 協(xié)議棧的內存管理 ....................................................................................