● 摘要
随着信息共享程度的不断提高，基于TCP/IP的网络通信应用正逐渐从以PC为中心转向以嵌入式设备为中心。嵌入式系统实现TCP/IP通信协议后，可以方便、低廉地连入到以太网中，这不但实现了嵌入式设备的远程控制、维护和升级，而且从另外一层意义上讲，实现以太网接入的嵌入式设备已经成为网络共享资源的一部分，提供了大量的有用信息。目前，MCU在各个领域应用都达到了前所未有的程度，但它们大多数仍处于单独应用阶段。如何将这些互相独立的分散的嵌入式系统连接到以太网上，成为很有实际应用价值的问题。如何解决MCU的有限资源与支持复杂TCP/IP协议之间的矛盾则是嵌入式设备连入以太网的主要任务。本文对此问题做了深入研究，采用精简TCP/IP协议栈和高性能MCU的方案解决了前述矛盾。本课题理论与实践相结合。理论部分主要是对TCP/IP协议栈、以太网控制原理和单片机的体系结构进行研究。实践部分主要是设计实现精简TCP/IP协议栈，设计硬件电路，制作应用模块，加载TCP/IP协议栈，编写基于AVR Mega128和网卡控制专用芯片RTL8019AS的控制程序代码。最后编写上位机控制程序，对实际应用系统的数据传输和通信进行测试。测试结果表明，该系统在数据传输方面具有较高的实时性和可靠性，较传统的数据采集传输网络在性能上有很大提高。