嵌入式TCP／IP協(xié)議棧在單片機(jī)上的實(shí)現(xiàn)
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1 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)
整個(gè)系統(tǒng)以SST89E516RD單片機(jī)為核心，通過(guò)RTL8019AS以太網(wǎng)控制芯片實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。串口完成網(wǎng)卡參數(shù)的修改、在線仿真，在系統(tǒng)中還使用X5045作為外部擴(kuò)展的E2PROM，用來(lái)存儲(chǔ)IP地址、物理地址以及網(wǎng)卡的其他配置信息，同時(shí)X5045還具有電壓監(jiān)控、看門狗定時(shí)器、上電復(fù)位三種功能，使用X5045監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程，當(dāng)系統(tǒng)不穩(wěn)定時(shí)可以進(jìn)行有效地復(fù)位。圖1為系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖。
2 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)軟件主要包括客戶端和服務(wù)器端軟件的設(shè)計(jì)，主要有以下幾部分內(nèi)容：
(1)RTL8019AS的初始化和驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)；
(2)數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收子程序；
(3)TCP／IP協(xié)議棧程序的設(shè)計(jì)；
(4)客戶端和服務(wù)器端程序的設(shè)計(jì)；
(5)X5045看門狗和E2PROM程序的設(shè)計(jì)。
系統(tǒng)的主程序流程圖如圖2所示。
由圖2可知，系統(tǒng)首先完成對(duì)單片機(jī)定時(shí)器、串口、網(wǎng)卡芯片和以太網(wǎng)等部分的初始化，然后進(jìn)入以太網(wǎng)處理部分的主程序，通過(guò)定時(shí)器中斷進(jìn)行網(wǎng)口數(shù)據(jù)的超時(shí)出錯(cuò)處理，并完成TCP定時(shí)器保活和ARP表生存時(shí)間的更新。
2．1 系統(tǒng)初始化
所謂初始化和驅(qū)動(dòng)程序是指實(shí)模式下一組硬件芯片的驅(qū)動(dòng)子程序，它們屏蔽了底層硬件處理細(xì)節(jié)，同時(shí)向上層軟件提供與硬件無(wú)關(guān)的接口。主要包括定時(shí)器初始化，初始化PING表、ARP表，初始化TCP，RTL8019AS的初始化等。RTL8019AS的初始化主要包括網(wǎng)卡的復(fù)位和網(wǎng)卡寄存器的初始化。RTL8019AS的初始化主要包括網(wǎng)卡的復(fù)位和網(wǎng)卡寄存器的初始化。RTL8019AS內(nèi)部寄存器有4頁(yè)，與NE2000兼容的有3頁(yè)，第4頁(yè)不用。頁(yè)選擇由CR寄存器的PSl，PS0位確定。在零頁(yè)寄存器中可以設(shè)置接收、發(fā)送狀態(tài)配置以及發(fā)送緩存區(qū)的起始頁(yè)與接收緩存區(qū)起止頁(yè)地址等；在1頁(yè)寄存器中可以設(shè)置以太網(wǎng)接口的MAC地址和組播地址。對(duì)網(wǎng)卡的初始化就是對(duì)相關(guān)寄存器初始化，這些寄存器包括CR，RCR，TC-R，PSTART，PSTOP，BNRY，TPSR，ISR，DCR，IMR，CURR，PAGO～PAG5，MAR0～MAR5等。初始化過(guò)程如下：
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