【正文】 。 2. 經(jīng)過配置后，智能燈光控制器可以對總線上的各盞燈光進行直接控制；還可以通過輕觸場景按鍵，使得總線上的多盞燈光進入預(yù)設(shè)場景模式。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 25 總結(jié) “以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)終端 ”和 “智能燈光控制器 ”可以形成一個小系統(tǒng)，每個 “智能燈光控制器 ”擁有一個獨立的 Node ID 地址， “以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)終端 ”除了擁有在總線上的 Node ID 之外，還需要分配一個以太網(wǎng)上的 IP 地址。原理框圖如圖 16 所示。 RTL8019AS 在完成了上一幀的發(fā)送后，再完成此幀的發(fā)送。本地 DMA 完成控制器與網(wǎng)線的數(shù)據(jù)交換，主處理器收發(fā)數(shù)據(jù)只需對遠程 DMA 操作。 主要性能 1. 適應(yīng)于 Ether II 、 、 10Base 10Base 10BaseT； 2. 與 NE2020 兼容，支持 8 位、 16 位數(shù)據(jù)總線； 3. 全雙工，收發(fā)可同時達到 10Mbps 的速率，具有睡眠模式，以降低功耗； 4. 內(nèi)置 16KB 的 SRAM，用于收發(fā)緩沖，降低對主處理器的速度要求； 5. 可連接同軸電纜和雙絞線，并可自動檢測所連接的介質(zhì)； 6. 100 腳的 TQFP 封裝，縮小 PCB 尺寸。 下面是一個典型的客戶端向服務(wù)器發(fā)送請武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 23 求的例子 ： GET Destination_IP/ / GET 代表客戶端的請求命令，而服務(wù)器也受理這個命令； Destination_IP 代表遠程主機的 IP 地址； 是客戶端請求的資源； / 是 HTTP 協(xié)議的版本。當(dāng)用戶要瀏覽服務(wù)器上的一個網(wǎng)頁時，一個 HTTP 請求就會從用戶的瀏覽器發(fā)到 HTTP 服務(wù)器。 UDP 主要用在傳輸視頻和音頻。因此 UDP 消息會丟失、重復(fù)或順序混亂。 UDP 不夠可靠，當(dāng)數(shù)據(jù)包到達目標(biāo)時沒有確認(rèn)。UDP 層很小，包含 8 個字節(jié)的頭。 TCP 數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)如 圖 14 所示。客戶應(yīng)用所取的端口號應(yīng)大于 1024，因 1024 以下的端口號是為知名應(yīng)用而預(yù)留的。 服務(wù)器為最常服務(wù)的應(yīng)用如 FTP（文件傳輸協(xié)議）、 Email 和 HTTP，分配了知名的端口號并對 其進行持續(xù)地監(jiān)聽。每個 UDP 數(shù)據(jù)包和 TCP 數(shù)據(jù)段中都含源端口號和目的端口號。二者都使用端口號作為送往主機的解碼地址。 IP 所提供的是非可靠的、無連接能力的、向指定主機地址的包傳送的協(xié)議。 圖 13 IP 數(shù)據(jù)包的格式 傳輸層 傳輸層中包括 TCP（傳輸控制協(xié)議）、 UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）等。 IP 協(xié)議最大的特點是提供不可靠的和無連接的數(shù)據(jù)包傳送服務(wù)。 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 21 圖 12 各協(xié)議棧對 HTTP 數(shù)據(jù)報文的貢獻 網(wǎng)絡(luò)層 IP 是 TCP/IP 協(xié)議族中最為核心的協(xié)議。 在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)報文中，各個層次的協(xié)議棧都會添加自己的首部和尾部數(shù)據(jù)。因此，這里主要討論 HTTP 協(xié)議。幾乎各種不同的 TCP/IP 實現(xiàn)都 會提供下面這些應(yīng)用： 1. HTTP 超文本傳輸 控制協(xié)議； 2. TELNET 遠程登錄； 3. FTP 文件傳輸協(xié)議； 4. SMTP 簡單郵件傳送協(xié)議； 5. SNMP 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。由于運輸層提供了高可靠性的端到端的通信，因此應(yīng)用層可以忽略所有這些細(xì)節(jié)。 TCP 為兩臺 主機提供高可靠性的數(shù)據(jù)通信。這里主要討論 IP 協(xié)議。處理分組在網(wǎng)絡(luò)中的活動，例如分組的選路。它們一起處理與電纜（或其他任何傳輸媒介）的物理接口細(xì)節(jié)。 圖 11 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層 （ 1）數(shù)據(jù)鏈路層，有時也稱為網(wǎng)絡(luò)接口層。 TCP/IP通常被認(rèn)為是一個四層協(xié)議系統(tǒng)，如圖 11 所示。 表格 2 常見嵌入式 TCP/IP 協(xié)議棧比較 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 19 在本方案中，選擇了 TinyTCP、 uIP 作為參考設(shè)計。 因此，嵌入式系統(tǒng)尤其是 8 位單片機上的 TCP/IP 協(xié)議棧需要高度簡化專門設(shè)計。單片機的程序空間是極為有限的，直接尋址的空間僅 64K 字節(jié)，可用的內(nèi)存 RAM 也是非常小的，最多只能擴 64K 的 RAM。因此，在本項目中 ，希望能夠在 Motorola 典型的 8 位單片機 MC68HC908SR12 上做到以太網(wǎng)協(xié)議棧的支持。 TCP/IP 協(xié)議棧設(shè)計 現(xiàn)有的 8bit MCU 連接網(wǎng)絡(luò)的方案比較 利用 8 位 MCU 通過精簡的 TCP/IP 協(xié)議棧來連接以太網(wǎng)，現(xiàn)在已有的方案 的如表格 1 所示。 圖 10 BOOT 代碼工作流程圖 有了 Boot 代碼，調(diào)試的過程為： 1. 通過串口連接目標(biāo)板； 2. 編譯程序，生成 SX 格式文件； 3. 復(fù)位目標(biāo)板，在 3 秒鐘的延時時間內(nèi)，通過自行編寫的 DLS19 工具，將 S19 格式文件下載 到目標(biāo)板上； 4. 程序?qū)⒆詣影凑照９ぷ鳡顟B(tài)開始執(zhí)行。 我們將燒寫了 BOOT 代碼的芯片直接焊接到目標(biāo)板上，通過串口通訊就可以 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 17 隨時更新目標(biāo)板上的程序，無需設(shè)置任何跳線，非常方便。因此，我們采用了固定 BOOT 代碼的方式。如果通過 Monitor 方式在線編程，那么需要在 PCB 板設(shè) 計時預(yù)留相應(yīng)的管腿和跳線。但是這也給嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)帶來了新的問題：表貼的芯片一旦焊接到 PCB 板上，就很難再取下來，如果事先寫入的程序錯誤或者丟失，則會給修改或恢復(fù)帶來諸多的麻煩。 以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)終端的軟件框圖如下： 圖 8 以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)終端的軟件框圖 智能燈光控制器的軟件框圖如下 ： 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 16 圖 9 智能燈光控制器軟件框圖 啟動代碼（ Boot Code） Motorola 的 MC68HC908SR12 是片內(nèi)集成 FLASH 的 8 位單片機， FLASH 擦寫速度快，可靠性高，可獨立擦寫至少 1 萬次以上，所以在需周期修改存儲的數(shù)據(jù)和代碼的場合，都是理想的選擇。 6. 電源部分，由控制總線可提供 12V 直流電壓，由一片 7805 提供 5V 的直流電壓 。 電路原理圖 武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論