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嵌入式Internet技术的实现方法

时间:2016-06-17  来源:  作者:钟燕华
被执行的Java程序与位于Webit上的EI服务器程序通信。通过交互式的界面,可以对连接到Webit上的用户设备进行访问控制,医学论文网包括端口的读、写、与、或、异或、取反等基本操作及下载功能。

3、单片机系统实现的方案

2000年以来,人们利用单片机加上以太网接口芯片组成了嵌入式Internet网关。这实际上是嵌入式网关向大众化、普及化的进一步发展。它以单片机取代PC机,用以太网接口芯片取代以太网卡,使整体系统的价格下降到几百元。这就使现场设备能以低廉的费用,以简捷的方式接入以太网,使网络家电变为现实,使以太网分布式控制系统能得到迅速的发展。

这种方案中的微处理器所含盖的范围很广,有具备较强的计算处理能力的32位处理器,也有8位或16位的微控制器。通过设计合理的最小系统,能够提供实现Internet网络协议栈所需的资源和性能;在嵌入式操作系统(RTOS)平台上进行软件开发,可以完成TCP/IP协议处理以及其他更多更复杂的功能,实现TCP/IP over PPP(Point-to-Point)或者TCP/IP over Ethernet的方案、设计应用编程接口为高层协议软件提供访问Internet进行通信的函数并不困难。目前微处理器厂商如Motorola,Intel,AMD,ARM等公司都支持RTOS,软件提供商入Wind River System,Tasking,CMX,AcceleratedTechnology等公司提供面向不同类型和需求的嵌入式软件产品。

随着微处理器价格急剧下降,利用RTOS开发嵌入式应用系统已经逐渐成为趋势。根据系统性能的要求,选择合理的微处理器及其开发套件,选取适当的RTOS软件包,可以提高系统开发效率,最终达到系统目标。但是购买优秀的商用RTOS完整软件包需要支付昂贵的版权许可,而且系统的扩展性和灵活行受到限制。现在Linux作为开放源代码的多任务操作系统加到嵌入式系统的开发应用中,但是技术尚未完全成熟,因此在开发嵌入式Internet技术时有诸多要素必须权衡。

图4 采用AVR处理器接入Internet的最简方案

图4表示的是如何通过一块低价格处理器实现Internet接入的功能。系统采用了AVR处理器内核实现,处理器通过UART口或I/O口经电平转换或功率驱动以后与现场设备的控制线相连,能实现对设备的管理与控制。另一方面,AVR单片机通过连接到廉价的ISA总线的网卡芯片上,能够对外(Internet上的用户)提供一种通过以太网接口访问嵌入式系统的方法。此外,系统还在单片机外部扩充了一个串行SEEPROM芯片来存储系统工作时要用到的文件数据。串行SEEPROM芯片种应该有一个简单的文件系统,其中存储的数据包括HTML网页,GIF和JPEG图像等。

4、SoC技术实现方案

第四种是近两年来,随着SoC芯片化技术的不断提高,出现了大量相对于模块化、芯片化的协议转换产品,片上系统(System on Chip)的解决方案在具有模块化协议转换产品的优点之外,还能提供更小的体积,更低廉的价格,更好的连接界面,更稳定的产品特性,更好的易用性,是目前协议转换需求解决方案的发展趋势。相对应的产品有Rabbit公司的Rabbit2000,UbiCom公司的IP2022,iReady公司的S7600等。SoC技术利用RISC体系结构技术,在硅片级完全采用硬件逻辑实现TCP/IP协议栈,提供以太网(Ethernet)或串行链路(PPP)介质支持;支持实时操作系统,实现TCP、UDP、ARP、RARP、ICMP等网络基础协议,同时提供的Internet高层协议软件,如HTTP、FTP、SMTP等的支持。

Internet控制器芯片的处理速度非常快,可高达每秒1亿条指令,支持实时多任务操作,能够实现8位嵌入式系统完全接入Internet。此方案具有开发时间短,系统成本低的优点。

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