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本帖最后由 ByGrith4 于 2020-2-11 13:16 编辑 r7 ~ z& A# b! a r
; R6 X! g3 W& b
[摘要]本文分析了嵌入式设备接入Intemet的方式，选择单片机通过Internet上网的解决方案,设计了硬件总体功能结构,选择了2 F( T2 H7 o- n
实现单片机系统电子邮件发送功能所必须的TCP/IP相关协议,并给出主要模块的设计流程图。
! W# `; `, p! H& m9 {, b- F. m) G$ y- i' h, j$ ~8 ?
[关键词]嵌入式TCP/IP 单片机 电子邮件
7 G5 o# P5 w; @% {% T: d' L, E& W% Z) E. o1 W8 G" ~0 B! { N
随着互联网的应用日益普及,信息共享的程度不断提高，通过互联
) J$ I6 I- p* Q! Z3 z网共享以单片机应用系统为中心的小型嵌入式设备的信息，成为当今- P$ k9 M8 W4 A" w$ F
电子界的热门话题。如今,传统的互联网应用正从PC机转到以嵌人式
) D, H ~( i- M$ t" T5 b设备为中心。据网络专家预测.将来在互联网上传输的信息中,有70%
1 U, g8 k+ j9 c1 v- W) }0 a! X来自小型嵌人式系统。这表明互联网应用进入嵌人式互联网的时代已
" l! ^# F9 e% E _& c经来临。
5 Y+ n% v" E9 Z P! Y1嵌入式Intemet技术的发展
0 k' f% J: m. h嵌人式Internet技术是-种将嵌人式设备接入Intermet的技术,利4 N2 E0 ]/ Y! _9 h: q6 |* G
用该技术可将Internet从PC机延伸到8位.16位.32位单片机，并实现3 t, s" D/ L1 j7 H# C
基于Intemet的远程数据采集、远程控制、自动报警、上传.下载数据文
1 ?- M# G# S; L4 J% c* f: [: \件、自动发送E-mail等功能，大大扩展Intermet的应用范围。嵌入式系
! ^* x* v& o! X& ]8 n( x统接入Intermet同PC机接人Intemnet 一样，必须通过相应的通信协议。
/ G R- T c, ]3 T* m: f目前的Intermet采用TCP/P协议.因此嵌人式系统接人Internet 最终必; f+ F: Z+ C2 Q2 Q6 o
须通过TCP/P协议，对信息进行TCP/IP协议处理,使其变成可以在. a5 t" w' R- j7 e b1 m
Intemet.上传输的IP数据包"。. ~3 _- r# I8 D& p% R# I8 P
2单片机接入Intemet的方式比较8 I" O0 w2 ~& l: E& P- l
嵌入式Internet技术的实现方法有很多种.体系结构不同、使用的
m1 c% ^) d. E6 \7 q. b0 {芯片不同,采用的底层技术不同，采用的软件技术不同等等,大体可有9 J# m# `9 p; ~+ K
以下几种方式。
( I# n' u. C2 L* m/ \* m/ A2.1PC网关+专用网* ?: L3 R3 D/ Y
采用专用网络(如RS232,RS485 ,CAN Bus等)把一小批单片机连
% e4 R+ A; b% a+ P0 Y接在- -起,然后再将专用网络接到- -台PC上。这台PC机起网关的作
# _' h4 [& L' b0 T( C; `用,将专用网络上的信息转换为TCP/IP协议数据包,然后发到网上实) \! y( Y1 h6 l% Z
现信息共享。2 M& [+ C9 H, B6 q5 |
2.2 32位mcu+RTOS, a! g& T5 O1 [6 n; o7 n9 E8 W
该方案是采用32位高档单片机,在RTOS(实施多任务操作系统)
# b& k) D/ B5 O的平台上进行软件开发,在嵌人式系统中实现TCP/P的协议处理。由0 F) a8 _6 X$ l, l) T, {- }, Z
于采用高档单片机,这个方案可以完成很多复杂的功能。
& {; k0 p+ b* i2.3采用专用嵌入式网络协议
2 i1 N6 T" ?8 i$ v" MemWare的EMIT软件技术使用标准的Internet协议对8位和16位
5 N4 B$ }( q% y5 m! [嵌人式设备进行管理.是-种代理协议机制,利用网关在网络中桥接代* W8 K7 @5 o2 U% K& ?
理协议和TCP/IP协议栈。嵌人式微控制器网关(即em-Gateway )运行在% N8 ~, W. W, j3 k9 B& [* e5 H
计算机,TV机顶盒或专用的家用电器服务器中,它是设备网络和lnter-' H E! ~* M1 e! ^ f1 k, {
net之间联接的桥梁。应用系统运行MCU内的emNet,通过em: -Gateway% E: q" f. L& f4 J2 U
与Internet联接。/ m( P- N7 T' \' w
2.4使用专用芯片Webchip
8 D0 k. w0 m1 y7 |# z/ R* D) bWebchip是独立于各种微控制器的专用网络接口芯片,通过标准输
. Y: T# B& ]1 s k; J, T8 d2 ~" n入输出口与各种MCU相连. MCU通过Webchip接收并执行.经由In-: o: I4 J2 f: r/ X7 `
temet远程传来的命令或将数据交给Webchip发送出去。MCU应用系统! @$ h9 S) d: K( r6 ~
通过Webrhip网络芯片与Gateway联接,进入Internet。4 r3 [6 g; O( P2 H4 x
2.5单片机+以太网网卡
3 Y- H2 x4 e9 P+ [( g5 v2 eWebchip是独立于各种微控制器的专用网络接口芯片,通过标准输
9 \/ u% N. T: g2 o入.输出口与各种MCU相连,MCU通过Webchip接收并执行,经由In-9 d# k. W4 l/ ~ Z$ Q* B; V
temet远程传来的命令或将数据交给Webchip 发送出去。MCU应用系统& F; v, h: X9 m: I- t
通过Webrhip网络芯片与Gateway联接,进入Intermet。4 h. o8 m) z. i4 E6 o
2.5单片机+以太网网卡
: Z! F+ t% x4 e1 y9 q2 j$ j单片机加载TCP/P协议控制以太网网卡进行数据传输，并通过
* n9 f% x) y- a* fTCP/IP协议联接到互联网。远程控制端的操作通过路由器找到目标后.
4 f) c0 n K- \9 o, R由网卡芯片的接口传入单片机，通过在单片机中加载的驱动程序转换
: A2 Q: l+ S! Z+ i/ ^! \# X成物理帧格式,再由TCP/TP协议转换成应用层的控制命令刊。6 i2 T- x6 m7 X6 P8 w
由于单片机内部资源有限.要完成上网任务必须精简TCP/IP协
# r3 ^6 @6 v! Z S议.同时还需了解单片机和网卡驱动程序。此方案优点为:无需经过网9 v& o. W/ b. G
关代理,总体价格较低;产品系自己搭建,有利于产品的维护和二次开5 x( [" R7 |1 i7 C- \% w" F! V9 ?* w# `2 l
发。0 C) Q4 c6 h. k0 w9 Z
3嵌入式Intemet技术的应用2 f6 h9 V! ^4 A' ~
嵌人式Intermet技术在税控收款机的远程税务征收系统的互联网0 b: |) j( l+ P8 ~1 p& C7 v
税费征收与查询功能改造过程中,得到了很好的应用在保持原有收款
( N. U3 a, E8 W ~& _机的功能.同时考虑开发成木与周期的因素.-个可行的方法是对现有
' ~6 Z8 m0 C9 S的普通收款机进行改造,安装远程数据传输装置。由于在对数据的传输
5 B6 z `2 W- M1 c上采取了电子邮件的方式,即系统需完成单片机的电子邮件发送功能，
A2 S; x8 C* R) m& x也就实现了远程数据的传输:系统在完成单片机通过Intemet上网的过
+ G9 [. I/ T$ q2 h- _1 o程中,选用“单片机+以太网网卡"方案实现,此种方案可充分利用现有
, W7 N$ x% K& l资源，节约开发成本.适合小系统的开发。2 m3 h2 u! y a9 a2 Q
3.1硬件总体功能结构设计0 J6 o" b6 T4 n- d' Q; N% \
由于实现网络协议需要用到大量数据结构.并且程序量比较大,程
3 _6 B6 S4 Q& L9 j3 w! [. ?9 i3 I, h8 l! u3 R' e, N
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附件下载：
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发表于 2020-2-11 13:13
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