单片机与Internet网络的通信应用研究

发布时间：2017-06-17 12:01

  本文关键词：单片机与Internet网络的通信应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着计算机通信技术、电子信息技术和多媒体技术的飞速发展,Internet网络日益成为人们日常生活中必不可少的工具。信息家电、智能化仪表等需要与Internet网络连接的非PC设备越来越多。就目前来看,在非PC设备中,大约有50%左右的是8位的微处理器。若想实现这些设备与Internet网络的通信,必须扩展8位微处理器的网络功能。本文提出了单片机与Internet网络通信的一种具体实现方案。鉴于8位小型微型单片机系统的广泛应用,在深入学习了解了高性能的32位单片微处理器与Internet网络的通信应用之后,选择目前较为流行的八位单片机和以太网控制芯片构成单片机网络通信系统,并在此基础上成功的将经过裁剪的TCP/IP协议移植到系统中,在此基础上设计并实现了嵌入式webserver应用:客户端通过浏览器中的网页实时操纵单片机应用系统LED小灯的亮灭。 由于8位单片机的内部资源有限,根据其自身特点和实际应用的需要,必须对TCP/IP协议进行适当的裁剪。本系统在设计过程中,选择了TCP/IP协议各层最具代表性的协议,并对其进行裁剪,将裁减后的协议移植到系统中后,经实验证明系统运行良好,达到了预期的目的。 论文首先根据需要,设计以太网接口电路,编写以太网驱动程序;对TCP/IP协议进行适当裁减,以适应8位单片机内部资源,并进行移植;实现了webserver应用,通过对HTTP协议分析,在单片机内部实现了HTTP协议,并用HTML语言编写web页面,把网页保存到单片机内部的ROM中,通过Internet explorer浏览器可以远程访问网页,并实现对系统的实时监控、操纵。 根据webserver应用在单片机中实现的具体需求,设计摒弃了嵌入式实施操作系统,直接实现了TCP/IP协议,大大缩短了开发的时间;本文最大的特点是在8位单片机中实现了webserver应用,对单片机系统的控制和监测变得简便、直观。使用HTML语言编写了网页,并将源代码以字符数组的形式存储在单片机的EEPROM中,读取时可以以访问数组的形式访问代码,巧妙地绕过了操作系统对文件读取的限制,并且提高了系统的运行效率。 以单片机为核心的小型微型嵌入式系统必将在教育领域得到广泛应用。目前,高校信息资源建设正如火如荼,软件信息资源的共享,使得教育极大的便利化,教育投资的效益迅速提高。但是,硬件资源难以共享。有了嵌入式技术的支持,在精密仪器中植入小型的嵌入式芯片,就可以通过操作嵌入到单片机内部的web页面的按钮,远程实时操纵仪器,并通过单片机采集数据,传输到本地计算机,并且用浏览器将信息图文并茂的显示,可以方便的得到实验数据。实现校园硬件设备的共享,可以大大节省人力物力,具有极大的经济效益,对教育信息化发展具有积极的推动作用。
【关键词】：TCP/IP协议 Internet网络 单片机 web server
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP368.12;TP393.03
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 单片机与Internet 网络通信概述10-12
• 1.2 单片机与Internet 网络通信的解决方案12-13
• 1.3 系统在教育领域中的应用展望13-14
• 1.4 本论文所作的工作14-15
• 第二章 单片机与 Internet 网络通信的系统实现15-21
• 2.1 系统的实现原理15-16
• 2.2 系统的硬件实现16-18
• 2.3 系统的软件实现18-21
• 第三章 RTL8019AS 以太网接口芯片的驱动设计21-34
• 3.1 RTL8019AS 的引脚描述21
• 3.2 RTL8019AS 的内部结构和工作原理21-24
• 3.3 W78E58B 和RTL8019AS 实现的以太网接口模块24-27
• 3.4 RTL8019AS 网络接口模块控制程序设计27-34
• 第四章 TCP/IP 协议的移植34-53
• 4.1 TCP/IP 协议概述34-35
• 4.2 TCP/IP 协议在8 位单片机上的实现概述35-36
• 4.3 ARP 协议36-40
• 4.4 IP 协议40-44
• 4.5 ICMP 协议44-47
• 4.6 UDP 协议47
• 4.7 TCP 协议47-53
• 第五章 WEBSERVER 的实现及应用53-64
• 5.1 8 位单片机内部实现webserver 概述53
• 5.2 web 页面的存储53-56
• 5.3 访问单片机内的web 页56
• 5.4 HTTP 协议的工作原理56-59
• 5.5 webserver 的实现59-64
• 第六章 结论和展望64-67
• 6.1 全文总结64
• 6.2 突出特点64-65
• 6.3 工作展望65-67
• 参考文献67-69
• 致谢69-70
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录70

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 张勇;董浩斌;;基于STM32和LabVIEW的地震数据采集卡的设计[J];电子技术应用;2012年10期

2 殷晓虎;;数据传输的通信系统设计[J];微计算机信息;2008年20期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 章毅;基于ZigBee协议的传输系统设计[D];辽宁工程技术大学;2009年

2 郭亮;多传感器系统的网络化实现及信息融合算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

3 郭颖平;育果袋机自动控制系统[D];河北农业大学;2008年

4 王利民;嵌入式故障录波仪的存储和数据处理技术研究[D];湖北工业大学;2010年

5 吴迅;基于Linux的嵌入式WEB服务器的研究[D];山东师范大学;2010年

6 乔奎普;嵌入式系统接入Internet的研究[D];长春理工大学;2012年

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本文编号：458232