基于嵌入式接口的可扩展TCP/IP协议栈的设计和实现

发布时间：2021-03-19 22:27

　　为了提高TCP/IP协议栈的实时性,并保证其可靠性和可扩展性,满足物联网工程低功耗的需求,采用LPC2124ARM微控制器和ENC28J60网络芯片,实现了嵌入式的TCP/IP精简协议栈.该协议栈以实时操作系统μC/OS-Ⅱ为内核,除了基本TCP/IP协议簇外,还包含了DHCP、ICMP、Socket接口以及DNS协议以增强灵活性和可靠性.使用纯C和汇编语言编写,利用keil进行编译,proteus模拟仿真.完成了系统的移植、硬件驱动和协议栈的实现.使用wireshark等工具进行了一系列的功能、性能测试和实验.实验和测试结果表明,精简的协议栈在实现基本功能的基础上带来了更短的代码量（7.6 K RAM,48K ROM）,其UDP传输速率达到了16.5K/s.而且协议栈支持扩展,用户可以根据需求自行设计. 

【文章来源】：中北大学学报(自然科学版). 2016,37(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
1 嵌入式实时操作系统及移植
    1.1 嵌入式操作系统和RTOS
    1.2 硬件选型及μC/OS-Ⅱ操作系统移植
        1.2.1 硬件选型
        1.2.2 μC/OS-Ⅱ操作系统移植
2 嵌入式TCP/IP协议栈的分析
    2.1 TCP/IP精简协议栈模型设计
    2.2 TCP/IP协议栈内容
        2.2.1 数据链路层和网络层协议
        2.2.2 传输层协议
        2.2.3 应用层协议
3 嵌入式TCP/IP协议栈的设计
    3.1 嵌入式TCP/IP协议栈的软硬件组成
    3.2 嵌入式TCP/IP协议栈的模块划分
    3.3 主程序流程
4 嵌入式TCP/IP协议栈的实现
    4.1 系统任务架构
    4.2 系统全局数据结构
    4.3 网络驱动模块和网络接口模块的实现
        4.3.1 中断处理和spi端口初始化
        4.3.2 enc网卡驱动和网卡接口
    4.4 数据链路层和网络层的实现
    4.5 传输层的实现
    4.6 应用层的实现
    4.7 虚拟终端模块的实现
5 嵌入式TCP/IP协议栈测试
6 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]嵌入式系统的可靠性与安全性设计[J]. 何立民.  单片机与嵌入式系统应用. 2016(05)
[2]基于TCP/IP及DALI总线技术的智能照明控制系统[J]. 张玉杰,吴安安.  电视技术. 2015(22)
[3]基于μCOS-Ⅱ的车载蓝牙控制系统[J]. 李海涛.  电视技术. 2014(11)
[4]具有完整TCP/IP协议支持的U-Boot[J]. 潘可.  单片机与嵌入式系统应用. 2014(02)
[5]一种ZigBee-TCP/IP无缝网关模型[J]. 王建平,周辰飞,朱程辉,徐晓冰.  合肥工业大学学报(自然科学版). 2013(09)
[6]基于TCP/IP的天文射电望远镜节点控制器研制[J]. 张立立,王伟,杜燕东.  测控技术. 2013(03)
[7]家庭网络中的嵌入式Internet方案[J]. 彭少熙,孙政顺,杜继宏.  电子技术应用. 2001(10)

硕士论文
[1]基于ARM的嵌入式实时操作系统的内存管理[D]. 刘博文.华中科技大学 2011



本文编号：3090335