【正文】 由于集成工藝不斷發(fā)展，能裝入片內(nèi)的外圍設(shè)備也可以是大規(guī)模的，把所需的外圍電路全部裝入單片機(jī)內(nèi)，即系統(tǒng)的單片化是目前單片機(jī)發(fā)展趨勢之一。1．3單片機(jī)的應(yīng)用單片機(jī)以其卓越的性能，得到了廣泛的應(yīng)用，已深入到各個(gè)領(lǐng)域。 單片機(jī)的特點(diǎn)1．小巧靈活、成本低、易于產(chǎn)品化。2．可靠性好，適應(yīng)溫度范圍寬。3．易擴(kuò)展，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，控制功能強(qiáng)。4．可以很方便的實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分布式控制。1．工業(yè)方面：各種測控系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人，智能化儀器，機(jī)電一體化產(chǎn)品。3．通訊方面：調(diào)制解調(diào)器、程控交換技術(shù)。5．導(dǎo)彈與控制方面：導(dǎo)彈控制、魚雷制導(dǎo)控制、智能武器裝備、航天飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)。7．多機(jī)分布式系統(tǒng)：可用單片機(jī)構(gòu)成分布式測控系統(tǒng)，它使單片機(jī)的應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)新的水平。 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。 一提到網(wǎng)絡(luò)，大家就必然會(huì)想到Internet，這是因?yàn)閺亩兰o(jì)九十年代初開始，特別是近幾年來，網(wǎng)絡(luò)、Internet取得了飛速的發(fā)展，已成為社會(huì)一個(gè)主要的聯(lián)系、傳播手段。 　　從80年代末開始，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段，它以光纖通信應(yīng)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)、人工智能網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)和發(fā)展為主要標(biāo)志。 回顧的Internet發(fā)展和應(yīng)用歷史，對我們制定研究方向，趕超世界網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的發(fā)展有重要意義。解決異種計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)和信息交換，采用TCP/IP協(xié)議交換文件和信息，主要解決專業(yè)領(lǐng)域如銀行、軍用系統(tǒng)采用不同專業(yè)領(lǐng)域如銀行、軍用系統(tǒng)采用不同網(wǎng)問題，這時(shí)并不稱之為Internet，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)僅是少數(shù)計(jì)算機(jī)專家的概念，這是Internet發(fā)展的萌芽階段。在TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)之上發(fā)明的和普遍應(yīng)用，Internet國際互聯(lián)網(wǎng)被大眾接受，這時(shí)一個(gè)重要的條件是PC普及的非常廣泛，即形成了Client/Server體系結(jié)構(gòu)（客戶機(jī)/服務(wù)器），進(jìn)而發(fā)展為Browser/ Server結(jié)構(gòu)（瀏覽器/服務(wù)器），這時(shí)的客戶機(jī)是已廣泛普及的PC，而服務(wù)器是相對復(fù)雜的，價(jià)格昂貴的超級計(jì)算機(jī)，即我們所謂的“胖服務(wù)器”。 第三階段：2000年—2010年嵌入式Internet時(shí)代。預(yù)測未來Internet將向何處去，這是全世界科學(xué)家關(guān)心的問題，包括美國貝爾實(shí)驗(yàn)室總裁Arun Netravali的一批科學(xué)家對此做出了預(yù)測：在這階段“將會(huì)產(chǎn)生比PC時(shí)代多成百上千倍的瘦服務(wù)器和超級嵌入式瘦服務(wù)器，這些瘦服務(wù)器將與我們這個(gè)世界你能想到的各種物理信息、生物信息相聯(lián)接，通過Internet網(wǎng)自動(dòng)的、實(shí)時(shí)的、方便的、簡單的，提供給需要這些信息的對象”。Internet可以視為世界上最大的廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)（LAN）是指在一個(gè)較小地理范圍內(nèi)的各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連在一起的通信網(wǎng)絡(luò)，可以包含一個(gè)或多個(gè)子網(wǎng)，通常局限在幾千米的范圍之內(nèi)。1．3 網(wǎng)絡(luò)分層及主要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Protocal） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)通信必須有一些約定即通信協(xié)議，對速率、傳輸代碼、代碼結(jié)構(gòu)、傳輸控制步驟、出錯(cuò)控制等制定標(biāo)準(zhǔn)。接口包括兩部分：一是硬件裝置，功能是實(shí)現(xiàn)結(jié)點(diǎn)之間的信息傳送；二是軟件裝置，功能是規(guī)定雙方進(jìn)行通信的約定協(xié)議。 二是語法部分，用于決定雙方對話的格式。 由于結(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系可能是很復(fù)雜的，因此，在制定協(xié)議時(shí)，一般是把復(fù)雜成份分解成 一些簡單的成份，再將它們復(fù)合起來。通信協(xié)議的分層是這樣規(guī)定的:把用戶應(yīng)用程序作為最高層，把物理通信線路作為最低層，將其間的協(xié)議處理分為若干層，規(guī)定每層處理的任務(wù)，我們得出協(xié)議的定義：通信雙方對等層之間必須遵守的規(guī)則或約束。它將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的通信協(xié)議規(guī)定為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層、應(yīng)用層等七層，受到計(jì)算機(jī)界和通信業(yè)的極大關(guān)注。 但是OSI參考模型只是規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)的層次劃分，以及每一層上所實(shí)現(xiàn)的功能，它沒有規(guī)定每一層上使用的服務(wù)和協(xié)議，因此它本身并不是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。TCP/IP參考模型共分四層，如圖11所示。HTTP FTP TELNET SMTP TCP UDP IP ARP RARP TCMP IGMP SLIP PPP 圖12 TCP/IP參考模型對應(yīng)各層協(xié)議1．3．2 TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 TCP/IP（傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間協(xié)議）是一種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，它規(guī)范了網(wǎng)絡(luò)上的所有通信設(shè)備，尤其是一個(gè)主機(jī)與另一個(gè)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)往來格式以及傳送方式。在數(shù)據(jù)傳送中，可以形象地理解為有兩個(gè)信封，TCP和IP就像是信封，要傳遞的信息被劃分成若干段，每一段塞入一個(gè)TCP信封，并在該信封面上記錄有分段號的信息，再將TCP信封塞入IP大信封，發(fā)送上網(wǎng)。因此，TCP/IP在INTERNET中幾乎可以無差錯(cuò)地傳送數(shù)據(jù)?！　P協(xié)議又稱互連網(wǎng)協(xié)議，是支持網(wǎng)間互連的數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議。 　　TCP/IP協(xié)議與低層的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層無關(guān)，這也是TCP/IP的重要特點(diǎn)。目前已使用TCP/IP連接成洲際網(wǎng)、全國網(wǎng)與跨地區(qū)網(wǎng)。UDP是一種簡單的面向數(shù)據(jù)報(bào)的傳輸協(xié)議，應(yīng)用進(jìn)程的每次輸出操作均生成一個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)，并且一個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)封裝在一個(gè)IP分組中發(fā)送。UDP是一個(gè)“不可靠”的協(xié)議，因?yàn)樗荒鼙ＷC數(shù)據(jù)報(bào)的接收順序同發(fā)送順序相同，甚至不能保證它們是否全部到達(dá)。1. 3. 4 ICMP協(xié)議網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議（ICMP）Nut/Net自動(dòng)響應(yīng)帶有ICMP響應(yīng)回答的ICMP響應(yīng)請求，這一點(diǎn)在測試有信息包因特網(wǎng)探索（PING）程序的網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)很有用，在臺式計(jì)算機(jī)幾乎所有TCP/IP執(zhí)行程序中是通用的。SMTP可以說現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛使用，原因就在于它比較簡單實(shí)用，特別是應(yīng)用于嵌入式Internet，用于實(shí)時(shí)、方便地發(fā)送簡短的控制信息。它的每次連接只完成一個(gè)請求，在一次請求完成后，服務(wù)器與客戶之間的連接斷開，客戶取下一個(gè)文件時(shí)還要重新建立連接?，F(xiàn)在WWW的成功也標(biāo)示了HTTP協(xié)議的成功，他以成為我們?yōu)g覽WWW的必不可少的一個(gè)重要協(xié)議。例如地址轉(zhuǎn)換協(xié)議(ARP)將IP地址轉(zhuǎn)換為物理網(wǎng)絡(luò)地址如以太網(wǎng)地址。網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議(ICMP)則是一個(gè)支持性協(xié)議，它利用IP完成IP數(shù)據(jù)報(bào)在傳輸時(shí)的控制信息和錯(cuò)誤信息的傳輸。 第二章 Atmega103簡介ATmega603/103 是一款基于AVR RISC 的低功耗CMOS 的8 位單片機(jī)，通過在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條指令，ATmega603/103 可以取得接近1MIPS/MHz 的性能，從而使得設(shè)計(jì)人員可以在功耗和執(zhí)行速度之間取得平衡。ATmega603/103 具有以下特點(diǎn)：64K/128K 字節(jié)FLASH ，2K/4K 字節(jié)EEPROM ，4K 字節(jié)SRAM ，32 個(gè)通用I/0 口，8 個(gè)輸入口，8 個(gè)輸出口，32 個(gè)通用工作寄存器。而寄存器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、看門狗和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。AVR 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)語言有：C 編譯高級語言和宏匯編匯編語言。所以，我們可按需要改編調(diào)用，也可以吸收其設(shè)計(jì)方法，以便更好地設(shè)計(jì)出適合于自己系統(tǒng)的實(shí)用軟件。盡管如此，程序設(shè)計(jì)總是有共同特點(diǎn)及其規(guī)律的，在編寫程序時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以采取如下幾個(gè)步驟：，明確所要解決問題的要求，將軟件分成若干個(gè)相對獨(dú)立的部分，根據(jù)功能關(guān)系和時(shí)序關(guān)系設(shè)計(jì)出合理的軟件總體結(jié)構(gòu)。，根據(jù)所選擇的計(jì)算方法，制定出運(yùn)算的步驟和順序，并畫出程序框圖，這不僅是程序設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，而且是決定成敗的關(guān)鍵部分。確定數(shù)據(jù)格式，分配好工作單元。5. 根據(jù)程序的流程圖和指令系統(tǒng)，編寫出程序，注意在程序的有關(guān)位置處寫上功能注釋提高程序的可讀性。，使各功能程序?qū)嵭心K化、子程序化，縮短程序的長度，加快運(yùn)算速度和節(jié)省數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，減少程序執(zhí)行的時(shí)間。模塊化程序設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，單個(gè)功能明確的程序模塊的設(shè)計(jì)和調(diào)試比較方便、容易完成。2. 自上而下的程序設(shè)計(jì)自上而下的程序設(shè)計(jì)時(shí)，先從主程序開始設(shè)計(jì)，從屬的程序和子程序用符號來代替，主程序編好后，再編制各個(gè)從屬程序和子程序，最后完成整個(gè)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，調(diào)試也按這個(gè)次序進(jìn)行。3. 軟件抗干擾設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)現(xiàn)場的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，易受各種干擾侵襲，直接影響到系統(tǒng)的可靠性。在實(shí)際情況中,針對不同的干擾后果，采用不同的軟件對策，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，為了消除傳感器通道中的干擾信號,可采用軟件數(shù)據(jù)濾波，如算術(shù)平均法、比較舍取法、中值法、一階遞推數(shù)字濾波法等；在開關(guān)量控制系統(tǒng)中，為防止干擾進(jìn)入系統(tǒng)，造成各種控制條件超差，輸出失控，可采取軟件冗余程序、自檢等措施，為防止程序計(jì)數(shù)器失控，造成程序盲目運(yùn)行或“死機(jī)”，可設(shè)置軟件“看門狗”，來監(jiān)視程序運(yùn)行狀態(tài)，也可在非程序區(qū)設(shè)置軟件陷井,強(qiáng)行使程序拉回復(fù)位狀態(tài)，重新啟動(dòng)。該手冊描述了如何安裝和使用AVR環(huán)境。AVR環(huán)境支持匯編級源程序的執(zhí)行。AVR環(huán)境在微軟的Win95和WinNT下運(yùn)行。如果期望達(dá)到高速的目標(biāo)記著在開始AVR環(huán)境之前連接和起動(dòng)AVR高速嵌入式單片機(jī)　 這部分簡要描述了AVR環(huán)境的主要特性。下面是AVR執(zhí)行程序的一個(gè)例子?？捎糜谠谖⑻幚砥魃蠙z查不同的源文件。文本標(biāo)記總是指向下一個(gè)被執(zhí)行的語句。另外C和匯編源級的執(zhí)行，AVR也能夠識別和執(zhí)行非匯編程序，當(dāng)程序的執(zhí)行結(jié)束時(shí)，用戶可在源和非匯編之間做一些事情有。用戶可單步執(zhí)行程序，通過代碼或者是運(yùn)行步驟的跟蹤，快速運(yùn)行，指針移至執(zhí)行語句直至完成該任務(wù)，停止執(zhí)行并重新安排執(zhí)行任務(wù)。該斷點(diǎn)在執(zhí)行期間被保存。另外，AVR提供了大量其它的窗口，以使用戶完全控制執(zhí)行目標(biāo)每個(gè)元素的狀態(tài)。在這里，用戶可看到C程序中變量的值。當(dāng)停止執(zhí)行時(shí)，該注冊可以被修改。它以十六進(jìn)制或ASCII碼的形式存儲(chǔ)?！　⊥ㄓ嵈翱冢骸? 顯示AVR和用戶間的通訊消息。Y＆Z指針，RampD寄存器和Eind寄存器。第一次執(zhí)行目標(biāo)文件，用戶需建立一個(gè)窗口，以便于留心程序的執(zhí)行，因此屏幕上的創(chuàng)建信息是一下特殊的項(xiàng)目。在下面的章節(jié)中將會(huì)詳細(xì)描述不同的窗口。在打開一個(gè)目標(biāo)文件時(shí)它被創(chuàng)建，它貫穿于整AVR環(huán)境。源窗口顯示執(zhí)行部分的代碼。將要執(zhí)行的下一條指令，AVR總是有標(biāo)記的。源窗口中識別的斷點(diǎn)為左邊語句的一個(gè)點(diǎn)即斷點(diǎn)設(shè)置點(diǎn)。斷點(diǎn)開始于類似的途徑：指針指向語句，還有斷點(diǎn)鎖定問題是。如果語句中沒有設(shè)定斷點(diǎn)，該斷點(diǎn)將會(huì)被插入。每次只能顯示一個(gè)模塊。對于其它模塊斷點(diǎn)的設(shè)定這種特性優(yōu)與其它方法。當(dāng)AVR環(huán)境處于非匯編模式，所有的操做，如單步執(zhí)行會(huì)在非匯編級完成。當(dāng)沒有提供源級信息時(shí)，執(zhí)行將在非匯編級完成.....源窗口支持Windows剪貼板。鎖定斷點(diǎn)，運(yùn)行到指針處，在源窗口中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵有拷貝功能。自從AVR匯編程序不再產(chǎn)生其它符號信息以來，這個(gè)窗口僅能在執(zhí)行C程序時(shí)使用。第一個(gè)區(qū)域是監(jiān)視到符號的名字。窗口的黙認(rèn)值是空的，用戶把全部符號添加到觀察窗口。如果監(jiān)視窗口關(guān)閉，添加也會(huì)被記住。在監(jiān)視菜單或調(diào)試工具欄通過添加命令增加一個(gè)監(jiān)視A。當(dāng)使用添加監(jiān)視命令時(shí)，用戶需輸入符號的名字。AVR將首先在其信息范圍搜索符號。如果沒有這樣的符號存在，這個(gè)符號將被拒絕“？？？”顯示在類型區(qū)域，值域?yàn)榭?。帶有范圍信息的符號顯示在監(jiān)視區(qū)域，類型域和值域被清空?！　〔豢赡苡幸苿?dòng)符號。在兩過程間存儲(chǔ)監(jiān)視。如果程序輸入的加入符號范圍看不到，其值域會(huì)變成“超出范圍”。當(dāng)一個(gè)符號使用這種方法標(biāo)記時(shí)，AVR會(huì)在監(jiān)視菜單中接受該刪除監(jiān)視命令?！　”O(jiān)視窗口也可監(jiān)視C中的數(shù)組和結(jié)構(gòu)還有簡單的變量。在C中使用“[”和“]“表示數(shù)組用點(diǎn)（.）表示結(jié)構(gòu)。例如監(jiān)視“my_array[i]數(shù)組，如果在“my_array[i]數(shù)組同樣范圍內(nèi)i是一個(gè)整數(shù)。在其信息范圍內(nèi)的監(jiān)視符號會(huì)被記住?！〖拇嫫鞔翱陲@示AVR寄存器文件中32個(gè)寄存器的內(nèi)容。當(dāng)停止執(zhí)行時(shí)，寄存器窗口的值可以被改變。改變寄存器的指針，然后雙擊鼠標(biāo)左鍵就可改變寄存器了。最后，按回車鍵確認(rèn)或ESC鍵取消該更改。顯示AVR和用戶間的通訊消息。下面給出了一個(gè)通迅窗口的例子：當(dāng)通迅窗口關(guān)閉后重新打開時(shí)，通迅窗口的內(nèi)容也會(huì)被保存。存儲(chǔ)窗口可使用戶檢查并修改當(dāng)前執(zhí)行目標(biāo)存儲(chǔ)器不同的內(nèi)容。通迅窗口通常也可以觀察數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，程序存儲(chǔ)器和輸入輸出存儲(chǔ)器。下面給出了一個(gè)存儲(chǔ)窗口的例子。當(dāng)建立一個(gè)新的存儲(chǔ)窗口，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器黙認(rèn)存儲(chǔ)器類型。顯示存儲(chǔ)的地址和內(nèi)容是十六進(jìn)制表示的。用戶也有權(quán)把十六進(jìn)制按十六位代替其八位表示。數(shù)據(jù)欄中在MSB以前列出了LSB。包括改變的項(xiàng)。如果是8位存儲(chǔ)器，就會(huì)按8位修改，如果是16位存儲(chǔ)器，就按16位修改。如果點(diǎn)擊取消鈕，即使用戶編輯了一個(gè)或多個(gè)值也不會(huì)被修改。處理窗口包括執(zhí)行目標(biāo)的重要信息。程序計(jì)數(shù)器以十六進(jìn)制形式顯示，當(dāng)停止執(zhí)行時(shí)可以改變它。程序計(jì)數(shù)器改變后，用戶必須點(diǎn)擊單步執(zhí)行功能跳轉(zhuǎn)到期望地址。如果目標(biāo)有硬件堆棧，而不是基于SRAM的堆棧，對此堆棧指針域會(huì)有所說明。　計(jì)數(shù)周期給出了上一次時(shí)鐘周期的值。標(biāo)記表明了當(dāng)前寄存器的值。選中的標(biāo)記表明標(biāo)記被設(shè)定(狀態(tài)寄存器中相應(yīng)位的值是1)。只有當(dāng)擊活選項(xiàng)菜單時(shí)，RamD才修改。AVR環(huán)境的命令由許多不同的命令組成。這部分描述了可用到的命令，以及如何調(diào)用他們。（，因此黙認(rèn)只列出存在的文件）用戶必須選擇一個(gè)目標(biāo)文件去執(zhí)行。四種最近慣用的文件在文件下也可找到，可以選擇直接裝載。這是AVR在關(guān)閉文件時(shí)產(chǎn)生的，這包含工程信息，包括窗口位置。AVD文件也包括斷點(diǎn)信息。在后面，斷點(diǎn)被丟棄。當(dāng)在文件菜單中選擇關(guān)閉時(shí)，所有的窗口會(huì)被關(guān)閉。作為目標(biāo)文件有同樣的名字，但其擴(kuò)展名是AVD。執(zhí)行命令用于程序的控制執(zhí)行。5. GO在調(diào)試菜單中GO命令開始執(zhí)行程序。只有在不執(zhí)行時(shí)才可用到GO命令。6. Break　調(diào)試菜單中的Break命令是停止執(zhí)行程序。只有在程序執(zhí)行時(shí)才可使用Break命令。7. Trace Into　調(diào)試菜單中的T