摘要：tcp/ip協(xié)議棧大規(guī)模集成電路s7600a的結構、功能、硬件接口和應用程序接口；介紹一個基于實時任務操作系統(tǒng)μs/os的s7600a應用方案，此方案實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的internet接入。 隨著電子設備智能化要求的提高和各種功能強大的微處理器的推出，嵌入式系統(tǒng)逐漸成為許多電子設備不可缺少的一部分，并處在前所未有的發(fā)展期；而互聯(lián)網(wǎng)概念的深入人心更為嵌入式系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)的結合提出了要求。嵌入式系統(tǒng)接入internet以后，不僅實現(xiàn)了設備的遠程控制、維護和升級，而且從另外一層意義上講，接入internet的設備已經(jīng)成為網(wǎng)絡共享資源的一部分?？梢哉f這是自電子設備智能化以來設計思想的又一次飛躍。 同時，軟件協(xié)議棧的引入無疑要占用更多的系統(tǒng)資源，對于嵌入式系統(tǒng)來說是很可觀的。s7600a tcp/ip硬件協(xié)議棧芯片很好地解決了資源和成本有限的嵌入式系統(tǒng)的internet接入問題。 入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應用的，它必須與具體應用相結合才會具有生命力、才更具有優(yōu)勢。因此可以這樣理解上述三個面向的含義，即嵌入式系統(tǒng)是與應用緊密結合的，它具有很強的專用性，必須結合實際系統(tǒng)需求進行合理
p網(wǎng)絡通信協(xié)議。該協(xié)議的解決方案總體上可分為兩大類。第一類是直接在嵌入式設備上實現(xiàn)tcp／ip，使之直接連上internet。這實質(zhì)上是由mcu及內(nèi)部固化tcp／ip協(xié)議的芯片組成應用系統(tǒng)的核心，mcu可以直接撥號上網(wǎng)，這種方法的硬件電路相對簡單，也不需要中間環(huán)節(jié)的支持。但是由于使用了tcp／ip協(xié)議芯片，因此需要大容量的程序存儲器，而且要求mcu有較高的運行速度。同時，應用程序設計師還必須熟悉tcp／ip協(xié)議，且軟件設計復雜，工作量大。目前，此方案的典型代表有sx-stack、sciko公司的s7600a芯片；第二類是使嵌入式設備經(jīng)過通信轉(zhuǎn)換后，再通過公用的tcp／ip轉(zhuǎn)接口(網(wǎng)關gateway)與intemet相連。目前有以下幾種方式： (1)通過使用獨立于微控制器mcu的專用的網(wǎng)絡接口芯片來完成單片機與網(wǎng)關間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，并以此作為鏈接到internet的橋梁。例如韓國wiznet公司的w5100芯片； (2)用單片機控制以太網(wǎng)網(wǎng)卡進行數(shù)據(jù)傳輸，此時必須加載tcp／ip協(xié)議到單片機中； (3)用代理協(xié)議來完成與網(wǎng)關間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。 本設計采用獨立于微控制器mcu的專用網(wǎng)絡
聯(lián)網(wǎng)的時代已經(jīng)來臨. 據(jù)網(wǎng)絡專家預測,將來在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)男畔⒅?有70%來自小型嵌入式系統(tǒng). 因此,對嵌入式系統(tǒng)接入internet網(wǎng)絡的研究是有必要的. 目前有兩種方法可以實現(xiàn)單片機系統(tǒng)接入internet.一種方法是利用nic(網(wǎng)絡控制/ 網(wǎng)卡) 實現(xiàn)網(wǎng)絡接口,由單片機來提供所需的網(wǎng)絡協(xié)議. 另外一種方法是利用具有網(wǎng)絡協(xié)議棧結構的芯片和phy(物理層的接收器) 來實現(xiàn)網(wǎng)絡接口,主控制器只負責往協(xié)議棧結構芯片的某個寄存器里放上適當?shù)臄?shù)據(jù). 美國seiko instrument 公司生產(chǎn)的s7600a 就是具有這種結構的芯片. 與此同時,用fpga實現(xiàn)單片機系統(tǒng)接入internet的方法也日益受到人們的重視. fpga是現(xiàn)場可編程門陣列的縮寫,是近年來發(fā)展迅速的大規(guī)?？删幊唐骷?具有密度高,速度快,功耗小、使用方便等特點 ,在嵌入式系統(tǒng)設計中得到了廣泛的應用. 以mcu 為核心,采用fpga 設計實現(xiàn)外圍電路,不僅可以使設計的電子產(chǎn)品小型化、集成化和實現(xiàn)高可靠性,還大大縮短了設計周期,減少了設計費用,降低了設計風險. 本文提出采用fpga實現(xiàn)網(wǎng)絡協(xié)議棧,著重介紹以太網(wǎng)mac 子層協(xié)議的硬
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