嵌入式Internet接入技术及其应用研究
摘要
本文主要探讨因特网的接入技术，并着重讨论了嵌入式因特网接入技术。
随着嵌入式技术的发展和逐渐成熟，各种网上信息产品，如：个人数字助理，电视机顶盒，网络电话，防盗系统等嵌入式系统设备，都要求与Internet联网，把微处理器技术应用到嵌入式Internet系统中将成为今后的发展方向。本课题的目的是对嵌入式因特网接入技术的理论可行性进行详细地分析，并对其应用技术及解决方案进行研究。
本文给出了一种嵌入式接入Internet的具体解决方案，即用8位微控制器与虚拟软件包相结合的方法，来接入到以太网，然后再通过以太网接入到因特网。详细地给出了这种解决方案的软硬件实现方法。在硬件方面，给出了硬件电路的设计原理及各部分电路的具体实现方法和原理图。软件设计中首先给出总的软件流程图，然后给出了具体的协议的实现。
最后给出了实现网页浏览功能和Ethernet／RS232网桥功能的实验线路连接方法及具体实验方案，来证明理论研究的结论。实验结果表明采用8位微控制器与虚拟软件包相结合的方式接入Internet是完全可行的，这将为家电上网，远程控制，远程数据采集等提供一种新的解决方案。
In this paper .we mostly discuss the technology of Internet accessing, and discuss emphasizedly the technology of embedded Internet accessing.
With the development of embedded technology and its maturation little by little,all kinds of Internet information product,such as personal data assistant,TV Set-Top-Box,Internet phone, guard system and so on,all want to connect with Internet.Using the Micro processer in the embedded Internet system will be the development direction in the future.The destination of this task is to analyze detailedly the theory feasibility of embedded Internet technology.and make research about its application technology and resolvent.
This paper gave one kind of resolvent of embedded Interenet accessing,that is the method of combining eight bit micro processer with virtual software package .We use this king of method to access Ethernet ,and then access Internet through Ethernet.Then we gave detailedly the hardware and software reality method of the resolvent.lt not only introduce its hardware development theory ,the reality method of all the circuits, and its theory chart, but also gave its total software flow chart and the reality method of all the protocols needed.
At last, we gave the circuit connection method of Web browse function and Ethernet/RS232 gateway function and the detailed resolvent to improve the results of theory research.The result indicates that it is feasible to access Internet with the method of micro controlling unit and virtual software package.This method will provide a new kind of resolvent to appliance accessing Intemet,long-distance controlling and long-distance data collection.
随着嵌入式技术的发展和逐渐成熟，各种网上信息产品，如：个人数字助理，电视机顶盒，网络电话，防盗系统等嵌入式系统设备，都要求与Internet联网，把微处理器技术应用到嵌入式Internet系统中将成为今后的发展方向。本课题的目的是对嵌入式因特网接入技术的理论可行性进行详细地分析，并对其应用技术及解决方案进行研究。
本文给出了一种嵌入式接入Internet的具体解决方案，即用8位微控制器与虚拟软件包相结合的方法，来接入到以太网，然后再通过以太网接入到因特网。详细地给出了这种解决方案的软硬件实现方法。在硬件方面，给出了硬件电路的设计原理及各部分电路的具体实现方法和原理图。软件设计中首先给出总的软件流程图，然后给出了具体的协议的实现。
最后给出了实现网页浏览功能和Ethernet／RS232网桥功能的实验线路连接方法及具体实验方案，来证明理论研究的结论。实验结果表明采用8位微控制器与虚拟软件包相结合的方式接入Internet是完全可行的，这将为家电上网，远程控制，远程数据采集等提供一种新的解决方案。
In this paper .we mostly discuss the technology of Internet accessing, and discuss emphasizedly the technology of embedded Internet accessing.
With the development of embedded technology and its maturation little by little,all kinds of Internet information product,such as personal data assistant,TV Set-Top-Box,Internet phone, guard system and so on,all want to connect with Internet.Using the Micro processer in the embedded Internet system will be the development direction in the future.The destination of this task is to analyze detailedly the theory feasibility of embedded Internet technology.and make research about its application technology and resolvent.
This paper gave one kind of resolvent of embedded Interenet accessing,that is the method of combining eight bit micro processer with virtual software package .We use this king of method to access Ethernet ,and then access Internet through Ethernet.Then we gave detailedly the hardware and software reality method of the resolvent.lt not only introduce its hardware development theory ,the reality method of all the circuits, and its theory chart, but also gave its total software flow chart and the reality method of all the protocols needed.
At last, we gave the circuit connection method of Web browse function and Ethernet/RS232 gateway function and the detailed resolvent to improve the results of theory research.The result indicates that it is feasible to access Internet with the method of micro controlling unit and virtual software package.This method will provide a new kind of resolvent to appliance accessing Intemet,long-distance controlling and long-distance data collection.
引文
[1] 谢希仁著．计算机网络．大连理工大学出版社．2001
[2] W.Richard Stevens著．范建华，胥光辉，张涛等译．TCP/IP说解 卷1：协议．2001年8月
[3] Jacek W. Szymanski. Embedded Internet Technology In Processing Control Devices.2000 IEEE :301-308P
[4] Burton H. Lee. Embedded Internet System:Poised For Takeoff. IEEE Internet Computing. 1998:24-29P
[5] Robert E. Filman .Embedded Internet System Come Home. IEEE Internet Computing. 2001:52-53P
[6] Janne,Jussi Roivainen. Providing Network Connectivity For Small Applications: A Functionally Minimized Embedded Web Server. IEEE Communications Magzine.2001 October:74-79P
[7] NS Manju Nath,LOW-COST Techniques Bring Internet Connectivity to Embeddded Devices,EDN. 1999:159-166P
[8] Ubicom Inc, SX52BD Datasheet,2000:1-60P
[9] Ubicom Inc.Ethernet SX-Stack Internet Connectivity User's Manual Rev 1.0,2000:1-74P
[10] Ubicom Inc. User's Guide For Ethernet Demo Board.2000:1-54P
[11] Ubicom Inc,SX Family User's Manual.2000:1-172P
[12] Ubicom Inc,User's Guide For iSX Webserver Appliance,2000
[13] Baek-Young choi,Sejun Song,Nigel Birch,Jim Huang, Probablistic Approach to Switched Ethernet for Real-Time Control Application
[14] Pitty D W,Malone JR, Smeed D N,et,al. A Real-Time Upgrade for Ethernet Factory Networks
[15] Ubicom Inc,Web Server & Send Email Client Implementation ,2000
[16] Micbael Barr, Programming Embedded System in C/C++.O'Reily & Associates,Inc, 1999
[17] David Hudson, Software Vital in Net-linked MCU Apps,http://www.eetimes.com 2001.5
[18]Realtek Inc,RTL8019Full-Duplex Ethernet Controller with Plug and Play Function,2000
[19]Intersil Inc,ICL232Datasheet,1999
[20]薛成效，裘正定著．高速RISC单片机SX系列及其虚拟外设．单片机与嵌入式系统应用2001年第10期：47-50页
[21]骆丽，李哲英．嵌入式系统中IP协议专用ASIC器件电路设计，单片机与嵌入式系统应用2001年第9期：17—20页
[22]许华杰，明健．基于SX单片机实现WebServer和网络协议桟．单片机与嵌入式系统应用2001年第11期：5—9页
[23]谢林枫．基于PPP协议单片机拨号上网的设计与实现．单片机与嵌入式系统应用2001年第11期：53-55页
[24]乐德广，郭东辉，刘瑞堂．基于SX微处理器的嵌入式Internet技术及其应用系统设计．嵌入式系统论文集：135—139页
[25]Scenix Semiconductor Inc,SX_User's_Manual Rev 2.0,Februray,1999
[26]沈绪榜．嵌入式系统与芯片技术．嵌入式系统论文集：1—3页
[27]绍兴军，吕京建．嵌入式微型互联网及其应用研究．嵌入式系统论文集：31—35页
[28]徐欣，卢启中．嵌入式Internet与智能家居及有序化网络体系结构．嵌入式系统论文集：70—75页
[29]于学华，毕永祥．面向应用德嵌入式系统．．嵌入式系统论文集：210—213页
[30]沈绪榜．嵌入式计算机系统的展望．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：2—3页
[31]窦振中．嵌入式系统设计方法的演化．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：3—6页
[32]蔡建平．关于嵌入式应用开发技术．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：6—12页
[33]郭旭．Home．Net模型／架构研究．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：26—29页
[34]马忠梅．嵌入式应用设计模式．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：30—32页
[35]余永权．智能家电及家居网络．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：32—35页
[36]赵葵银，唐勇奇．MCU应用系统与Internet连接的一种新技术．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：210—212页
[37]嵌入式系统基本概念探讨．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：360页
[38]Padmanand Warrier,Balaji Kumar著 任天恩译 XDSL技术与体系结构 清华大学出版社2001年
[39]钟易昌．信息电器与嵌入式软件《软件工程师》1999年第5期
[40]信息家电超越个人电脑《计算机应用文摘》1999年第6期
[41]技术专题：信息电器《软件世界》1999年第7期
[42]钟秀．后PC时代和信息家电《电子产品世界》1999年10期
[43]技术专题：机顶盒产品琳琅满目《微电脑世界》2000年第10期
[44]钱寿宇，刘孟彝，王天宝，张伟利．计算机组网与Internet实用技术电子科技大学出版 1999年8月第1版
[45]彭少熙，孙政顺，杜继宏．家庭网络中的嵌入式Internet方案电子技术应用18—21页
[46]王勇，姚亦峰，陈抗生．一种嵌入式系统接入Internet的方法及实现电子技术2000年第9期12-15页
[47]梁合庆．国家电力公司自动化研究院(南京)Internet连接用嵌入式系统设计 电子产品世界 2000年第4期
[48]Douglas E.Comer,David L.Sterens.著.Internetworking with TCP/IP,Volume 3 Client-Server Programming And Applications．北京：清华大学出版社．1997
[49]柴志雷，张曦煌．嵌入式Web服务器实现及其应用．2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集．2001年：320-323页
[50]陈志峰，吴伟民，孙炜，龙邦贵．一个智能家居网络方案及其仿真实现．2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集．2001年：336—341页
[51]曾碧，熊小安．家电网络化及其自适应控制的研究．2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集：2001年：342-345页
[52]陈家胜，郝学元．嵌入式网络仪器及SX52应用模型．2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集．2001年：346-349页
[53]王涛，王勇，史志国，陈抗生．一种嵌入式系统接入Internet的专用协议的设计．2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集．2001年：350-353
页
[2] W.Richard Stevens著．范建华，胥光辉，张涛等译．TCP/IP说解 卷1：协议．2001年8月
[3] Jacek W. Szymanski. Embedded Internet Technology In Processing Control Devices.2000 IEEE :301-308P
[4] Burton H. Lee. Embedded Internet System:Poised For Takeoff. IEEE Internet Computing. 1998:24-29P
[5] Robert E. Filman .Embedded Internet System Come Home. IEEE Internet Computing. 2001:52-53P
[6] Janne,Jussi Roivainen. Providing Network Connectivity For Small Applications: A Functionally Minimized Embedded Web Server. IEEE Communications Magzine.2001 October:74-79P
[7] NS Manju Nath,LOW-COST Techniques Bring Internet Connectivity to Embeddded Devices,EDN. 1999:159-166P
[8] Ubicom Inc, SX52BD Datasheet,2000:1-60P
[9] Ubicom Inc.Ethernet SX-Stack Internet Connectivity User's Manual Rev 1.0,2000:1-74P
[10] Ubicom Inc. User's Guide For Ethernet Demo Board.2000:1-54P
[11] Ubicom Inc,SX Family User's Manual.2000:1-172P
[12] Ubicom Inc,User's Guide For iSX Webserver Appliance,2000
[13] Baek-Young choi,Sejun Song,Nigel Birch,Jim Huang, Probablistic Approach to Switched Ethernet for Real-Time Control Application
[14] Pitty D W,Malone JR, Smeed D N,et,al. A Real-Time Upgrade for Ethernet Factory Networks
[15] Ubicom Inc,Web Server & Send Email Client Implementation ,2000
[16] Micbael Barr, Programming Embedded System in C/C++.O'Reily & Associates,Inc, 1999
[17] David Hudson, Software Vital in Net-linked MCU Apps,http://www.eetimes.com 2001.5
[18]Realtek Inc,RTL8019Full-Duplex Ethernet Controller with Plug and Play Function,2000
[19]Intersil Inc,ICL232Datasheet,1999
[20]薛成效，裘正定著．高速RISC单片机SX系列及其虚拟外设．单片机与嵌入式系统应用2001年第10期：47-50页
[21]骆丽，李哲英．嵌入式系统中IP协议专用ASIC器件电路设计，单片机与嵌入式系统应用2001年第9期：17—20页
[22]许华杰，明健．基于SX单片机实现WebServer和网络协议桟．单片机与嵌入式系统应用2001年第11期：5—9页
[23]谢林枫．基于PPP协议单片机拨号上网的设计与实现．单片机与嵌入式系统应用2001年第11期：53-55页
[24]乐德广，郭东辉，刘瑞堂．基于SX微处理器的嵌入式Internet技术及其应用系统设计．嵌入式系统论文集：135—139页
[25]Scenix Semiconductor Inc,SX_User's_Manual Rev 2.0,Februray,1999
[26]沈绪榜．嵌入式系统与芯片技术．嵌入式系统论文集：1—3页
[27]绍兴军，吕京建．嵌入式微型互联网及其应用研究．嵌入式系统论文集：31—35页
[28]徐欣，卢启中．嵌入式Internet与智能家居及有序化网络体系结构．嵌入式系统论文集：70—75页
[29]于学华，毕永祥．面向应用德嵌入式系统．．嵌入式系统论文集：210—213页
[30]沈绪榜．嵌入式计算机系统的展望．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：2—3页
[31]窦振中．嵌入式系统设计方法的演化．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：3—6页
[32]蔡建平．关于嵌入式应用开发技术．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：6—12页
[33]郭旭．Home．Net模型／架构研究．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：26—29页
[34]马忠梅．嵌入式应用设计模式．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：30—32页
[35]余永权．智能家电及家居网络．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：32—35页
[36]赵葵银，唐勇奇．MCU应用系统与Internet连接的一种新技术．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：210—212页
[37]嵌入式系统基本概念探讨．单片机与嵌入式系统应用2001(1—6)合订本：360页
[38]Padmanand Warrier,Balaji Kumar著 任天恩译 XDSL技术与体系结构 清华大学出版社2001年
[39]钟易昌．信息电器与嵌入式软件《软件工程师》1999年第5期
[40]信息家电超越个人电脑《计算机应用文摘》1999年第6期
[41]技术专题：信息电器《软件世界》1999年第7期
[42]钟秀．后PC时代和信息家电《电子产品世界》1999年10期
[43]技术专题：机顶盒产品琳琅满目《微电脑世界》2000年第10期
[44]钱寿宇，刘孟彝，王天宝，张伟利．计算机组网与Internet实用技术电子科技大学出版 1999年8月第1版
[45]彭少熙，孙政顺，杜继宏．家庭网络中的嵌入式Internet方案电子技术应用18—21页
[46]王勇，姚亦峰，陈抗生．一种嵌入式系统接入Internet的方法及实现电子技术2000年第9期12-15页
[47]梁合庆．国家电力公司自动化研究院(南京)Internet连接用嵌入式系统设计 电子产品世界 2000年第4期
[48]Douglas E.Comer,David L.Sterens.著.Internetworking with TCP/IP,Volume 3 Client-Server Programming And Applications．北京：清华大学出版社．1997
[49]柴志雷，张曦煌．嵌入式Web服务器实现及其应用．2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集．2001年：320-323页
[50]陈志峰，吴伟民，孙炜，龙邦贵．一个智能家居网络方案及其仿真实现．2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集．2001年：336—341页
[51]曾碧，熊小安．家电网络化及其自适应控制的研究．2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集：2001年：342-345页
[52]陈家胜，郝学元．嵌入式网络仪器及SX52应用模型．2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集．2001年：346-349页
[53]王涛，王勇，史志国，陈抗生．一种嵌入式系统接入Internet的专用协议的设计．2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会论文集．2001年：350-353
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