学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于MC9S12NE64的嵌入式Web Server的设计与实现

作　者: 王文超
导　师: 李晶皎
学　校: 东北大学
专　业: 嵌入式系统及应用
关键词: OPENTCP 嵌入式Internet 嵌入式Web Server MC9S12NE64
分类号: TP393.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 52次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着Internet技术和嵌入式系统的迅猛发展,嵌入式Internet在各领域得到了越来越广泛的应用。飞思卡尔公司于2004年推出了一款S12系列16位的芯片——MC9S12NE64,该芯片内部集成了以太网控制模块(EMAC)和以太网物理层驱动模块(EPHY),兼容IEEE 802.3标准。与通用的网卡芯片一样,该芯片的工作模式支持10Mbps/100Mbps速率,全双工/半双工工作模式,并且具有自适应功能,可以满足不同物理环境的要求。可与第三方TCP/IP协议栈相匹配,同时CPU速度可达50MHz,还有8KB的片内RAM和64KB的片内Flash,并且拥有8路10位ADC模块和各种串行通讯接口(2个UART、1个SPI、1个I2C),可以说MC9S12NE64正是经济的嵌入式网络连接的理想之选。飞思卡尔公司为MC9S12NE64选定了一个开放源代码的协议栈OPENTCP。OPENTCP是一种适用于8位和16位嵌入式处理器的TCP/IP协议栈。本文详细介绍了基于MC9S12NE64的OPENTCP协议栈的移植,包括硬件和软件两大部分。本系统实现了Internet中常用的ICMP、TCP、UDP、HTTP等协议,并且通过GPIO、UART、IIC及A/D接口连接简单外设如测温芯片和E2PROM,并且实现了网页的CGI功能,从而支持网页动态刷新。用户可以直接通过PC机中Web浏览器就可以对连接在MC9S12NE64上的外部设备进行远程监控。这样本文就为一些简单的外设接入Internet提供了一种无需额外PC机或网关设备的解决方案。这种低成本、高性能的方案,具有可靠、灵活的特点,适用于通信速率不太大且需要接入Internet的自动化设备。实验表明,该系统数据传输稳定,可靠性高,能满足系统的基本要求,具有广泛的应用前景。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-10
第1章 引言  10-14
  1.1 嵌入式Internet概述  10-11
  1.2 嵌入式Web Server概述  11-12
  1.3 课题的提出  12-13
  1.4 课题研究的主要内容及意义  13
  1.5 论文组织结构  13-14
第2章 嵌入式WEB SERVER系统的总体设计  14-18
  2.1 嵌入式Web Server系统的目标  14
  2.2 嵌入式Web Server系统的总体方案  14
  2.3 嵌入式Web Server系统的硬件设计  14-16
  2.4 芯片MC9S12NE64的特点  16-17
  2.5 嵌入式Web Server系统的软件设计  17-18
第3章 网络接口层的设计与实现  18-36
  3.1 以太网媒体访问控制器(EMAC)  18-21
    3.1.1 EMAC的主要性能  18-19
    3.1.2 EMAC的内部结构  19
    3.1.3 EMAC的外部信号描述  19-20
    3.1.4 EMAC的寄存器简述  20-21
  3.2 EMAC功能描述  21-29
    3.2.1 以太网的帧结构  21-22
    3.2.2 EMAC的数据接收部件  22-25
    3.2.3 EMAC的数据发送部件  25-26
    3.2.4 EMAC的接收/发送缓冲区  26
    3.2.5 EMAC的半双工/全双工工作模式  26
    3.2.6 EMAC的MII管理接口  26-28
    3.2.7 EMAC的闭环模式和软件复位  28
    3.2.8 EMAC的中断  28-29
  3.3 EPHY以太网物理层收发器  29-32
    3.3.1 EPHY的特点  29
    3.3.2 EPHY的结构框图及外部信号  29-31
    3.3.3 EPHY的内部寄存器简述  31-32
    3.3.4 EPHY的初始化过程  32
  3.4 TCP/IP协议的网络接口层的软件实现  32-36
    3.4.1 MC9S12NE64的存储空间设置  33
    3.4.2 MC9S12NE64的模块初始化  33-35
    3.4.3 MC9S12NE64的EMAC模块和EPHY模块初始化  35-36
第4章 TCP/IP协议分析与设计  36-44
  4.1 TCP/IP原理简述  36
  4.2 网络层协议的分析  36-40
    4.2.1 ARP协议  37-38
    4.2.2 RARP协议  38
    4.2.3 IP协议  38-39
    4.2.4 ICMP协议  39
    4.2.5 网络层协议的设计  39-40
  4.3 传输层协议的分析  40-41
    4.3.1 UDP协议  40
    4.3.2 TCP协议  40-41
    4.3.3 传输层协议的设计  41
  4.4 应用层协议的分析  41-42
  4.5 嵌入式TCP/IP协议栈的设计方案  42-44
第5章 嵌入式系统中TCP/IP协议的实现  44-74
  5.1 数据的封装  44
  5.2 ARP协议的实现  44-49
    5.2.1 OPENTCP中ARP协议的高速缓存表  45-46
    5.2.2 OPENTCP中ARP报文的处理过程  46-49
  5.3 IP协议功能的简化与实现  49-55
    5.3.1 IP数据报结构  49-50
    5.3.2 OPENTCP对IP协议功能的简化  50-51
    5.3.3 OPENTCP对IP数据报的处理  51-54
    5.3.4 利用ICMP协议实现PING  54-55
  5.4 TCP协议的实现  55-64
    5.4.1 TCP报文结构  55-57
    5.4.2 TCP建立连接的过程  57
    5.4.3 TCP关闭连接的过程  57-58
    5.4.4 TCP协议的状态机  58-60
    5.4.5 OPENTCP中TCP协议的实现  60-64
  5.5 UDP协议的实现  64-67
    5.5.1 UDP协议简介  64
    5.5.2 UDP协议的报文格式  64-65
    5.5.3 OPENTCP中UDP帧的数据结构  65-66
    5.5.4 OPENTCP中UDP协议的具体实现  66-67
  5.6 HTTP协议的实现  67-74
    5.6.1 OPENTCP中HTTP协议的实现  69-70
    5.6.2 关于页面文件的C代码编译  70-72
    5.6.3 关于嵌入式WEB SERVER的实现  72
    5.6.4 动态网页的实现  72-74
第6章 OPENTCP协议栈的测试  74-82
  6.1 PING功能的测试  74-76
  6.2 UDP协议的测试  76-77
  6.3 TCP协议和HTTP协议的测试  77-80
  6.4 最终页面的测试  80-82
第7章 结束语  82-84
参考文献  84-88
致谢  88

相似论文

  1. 嵌入式Internet设备远程管理技术研究与应用,TP368.12
  2. 离子加速器中水泄漏远程监测定位系统的应用研究,TL503.6
  3. 基于MC9S12NE64的通用串口以太网转换器,TP368.12
  4. 基于网络的热工参数测控关键技术研究,TP273
  5. 智能供暖系统研究,TU832
  6. 基于嵌入式Web服务器的机房监控系统的设计,TP277
  7. 基于嵌入式Internet技术的无线数据采集系统设计,TP274.2
  8. 基于ZigBee技术及远程通信的社区医疗管理系统的研究,TP315
  9. IPv6在嵌入式实时系统中的研究与实现,TP316.2
  10. 基于ZigBee无线网络的智能家居系统关键技术研究,TP273.5
  11. 无线传感器网络在家居智能化中的应用研究,TP273.5
  12. 基于Web的嵌入式远程监控技术的研究,TP277
  13. 移动视频监控系统中配置管理平台的设计与实现,TP311.52
  14. 基于低压电力线通信的远程监控系统,TM73
  15. 基于ARM9的生物发酵过程数字控制系统研究,TP273.5
  16. 嵌入式WEB SERVER及SNMP在工控领域的应用研究与设计,TP273
  17. 基于嵌入式Internet的上隅角瓦斯远程监控系统的研究,TD712
  18. 船用嵌入式串口服务器的设计,TP274
  19. 基于以太网的嵌入式Web Server的研究及实现,TP393.08
  20. 基于嵌入式Internet的换热器在线监测系统设计实现,TP274

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题 > 计算机网络应用程序
© 2012 www.xueweilunwen.com