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嵌入式以太网技术研究与应用

马志强  
【摘要】: 随着微电子技术的发展,嵌入式系统在家庭和工业的各个领域得到了广泛的应用,在各种信息电器、移动计算设备、网络设备以及工控领域中都出现了嵌入式系统的身影,其数量已经远远超过了各种通用计算机。另一方面Internet已成为现代社会最为重要的基础信息设施之一,通过Internet可方便快捷的获取各种信息,而嵌入式系统一般是独立于Internet网以外的。随着技术的发展和实际的需要,Internet网络也不能局限于信息管理层面,嵌入式系统中也有必要实现远程控制、参数的网络测量,信息共享,从而实现信息家电、测控设备的网络化,因此将嵌入式系统接入Internet的问题显得越来越重要。目前以太网是应用最为广泛的网络,而TCP/IP协议是其中的标准化协议,将这两种技术应用于嵌入式系统即是嵌入式以太网技术,其中最为关键的是嵌入式TCP/IP协议的实现。本文对嵌入式以太网技术的实现、应用作了探讨。 本文介绍了嵌入式TCP/IP协议的特点,并结合嵌入式应用的特点对嵌入式TCP/IP协议的进行了全面地分析,提出了总体设计思想、一些设计的考虑。详细介绍了实现嵌入式TCP/IP协议的硬件系统设计、各组成部分的功能以及网络控制芯片的数据接收发送机理。本文对所用到的TCP/IP协议族的基本协议如ARP、IP、ICMP、TCP、UDP等都做了详细分析,并且根据嵌入式领域的特殊要求,对传统算法做了一些改动以提高这些协议的实时性,文中还给出了它们的功能模型与函数关系图或流程图。最后,对嵌入式以太网技术在智能交通控制系统中的应用进行了探讨。


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