TCP／IP协议栈在MSP430单片机上的实现

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僵息技术与僵息亿

T P I议栈在 MS 4 0单片机上的实现 C/P协 P3Re l ain o C/P Sa k o P 3 ige C i o ue ai t f P I tc n MS 4 0 Sn l hp C mp tr z o T徐功文陈曙王增廷一

XU o g w n C G n - e HEN h WA Su NG e g r Z n -i g n

Ab ta t Tf at l a aye e e dd C/P sa k, it d c s te rc u e f ot g C/ sr c ts r ce n lz s mb d e T P I tc i i nr u e h po e r o p r n T P I o o d i P t MS 4 0 4,a d po ie tl ouin t mb d e P I ytm. P 3 F1 9 n rvd sat a lt o e e d TC/P sse o s o dKe wo d E e d d s se y rs mb d e y tm UI P r MS 4 0 4 P ot P 3 F1 9

l概述随着信息技术的不断发展，以及人们对 1 3常生活舒适度、便度要求的提高，方信息家电、能仪表等产品越来越频智繁的出现在我们的生活当中；们也越来越热衷于把家电、人 仪表等设备连接到 Ie e中，而可以方便、时的对它们 nm t从 t及进行远程察看、程控制。把这些设备接入 I e e就需要远 nmt t,

时， S40芯片也没有足够的空间资源实现所有的 T PI M P3 C/ P

协议，所以在本文的方案中，采用了u C/ l PI PT P栈。它是瑞士计算机科学院的 A a ukl等开发的一种免费公开源代 dm D ne s

码的小型 T PI协议栈， C/ P它专门为 8和 1位 6位 M U编写。 C u代码的大小和 R M的需求比其它一般的 T PI l P A C/ P栈要小得多。

UP实现了 T PI协议组的四个基本协议：R ( I C/ P A P地址解析协议 )l(,网际协议)IM ( P, P因特网信息控制协议 ) T P C和 C (传输控制协议 )。链路层协议例如 PP P等可以由 u下面的 l P设备驱动实现；应用层协议例如 m],T、NI、e e等可 r、 P S P Tl t fb n以由 u l P之上的应用程序实现。2 1 A P协议 . R

考虑

T PI C/ P网络协议的实现。 M P3 S40系列单片机是由 1公司开发的 1 1 6位单片机，其突出特点是超低功耗，非常适合于各种功率要求比较低的场合，该系列已经应用在智能仪表、医疗设备和保安系统等方面。本文给出了在 M P3F4硬件平台上移植 T PI议 S40 19 C/ P协

的方案，实现了终端设备到 It e的接入。 nmt e

A P协议把目标 l地址解析为相应的以太网 M C地 R P A址。当一个 I包要在以太网上发出时，查询 A P。出 P先 R表找包要发送去的 M C地址。如果在表里找不到对应的 l A P地

2嵌入式 T PI C/ P协议栈 uP lT PI C/ P是一个协议族，它是一个四层网络协议模型，分别包含应用层、传输层、网络层、网络接口层。应用层定义清晰的会话过程，常所用的协议如 m]、、NI、e e等平 1 b S P Tl t P TP n

址，就会广播 A P请求包， R以获取给出 l地址所对应的 M C P A 地址。目的主机收到请求包后发出一个 A P回应包， R给出自己的 M C地址和 l地址。 A P

都属于应用层传输层提供端对端的通信，该层协议有传输控制协议(℃ ) T P和用户数据协议 ( D ) U P。网络层负责数据打包和逻辑寻址，这一层的协议有 I、 M、R P I P A P等协议。网络 C接口层负责在源和目的节点问的线路上进行无差错的传送数据，并且具有流量控制等功能。 在嵌入式系统中，用 T PI应 C/ P协议是主要为了完成数据采集和数据传输，不需要实现网页浏览、件传输等功能，文同

当 A P表中没有对应的地址条目时， R就会发送 A P请 R求包时，同时该请求包会覆盖掉发出请求的 l包， P以节省储存器。A P每十秒更新一次。 R表2 2 I议 . P协

UP的 l协议主要负责验证输入包的 l头的正确性， I P P以及在 IM C P和 T P间复用数据包。 l层没有实现数据包的 C之 P

分段和重组，从而代码得到极大的简化。 *山东大学信息科学与工程学院 200 5 10 *中鲁通信技术有限公司 20 1 5 042 3 IMP协议 . C

IM C P中 e o e or l信息常常用在 p g序里， c和 c p h h ey i程 .以

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僵

囊技术与僵息亿检查目的主机能否连通。在 u I实现 eh。在处理收到的 P只 co

u都会调用应用程序。同时， I P应用程序还要周期查询是否有新的数据收发。因为应用程序只提供了一个回调函数，所以应用程序还要把不同的网络服务映射到不同的端口和连接。

c o eh信息时，只需要把 IM C P类型字段从“ h” c e o类型改变到“

c or l类型， eh p” ey调整 IM校验和， C P并互掉数据包头里的

目的地址和源地址，把包发回到发送方。24 ., I℃P

UP I在接受到底层传来的数据包后，如果需要送上层应用程序处理，就调用 UPA P A L。同时，I I-PC L () u P设置结构体u on针指向当前连接。 u— on录一条 T P连接 l en指 P I e记 P n C

为了减少储存器的使用， u在 I,C不再实现发送和 P里 T P接收数据的窗口调整；会缓存刚刚收到的 T P段，不 C而是立即由应用程序处理，应用程序可以自己缓冲数据；在输出数据时，在每个连接只能有一个正在传输的 T P段。 C 以上四个协议实现的过程中，极大的简化了代码和处理过程，节省了存储空间和缓存空间。

的所有相关信息，它是维持 u运行的关键结构， l P定义如下：sm c r t ttp i—

en on{

u一 t s t as/T P的状态和标志 8 t c te g;/ C paf l u6 t l r r r/ 1一 p t p t/ o,e;当地和远端端口u6 1一

3 uP协议栈的接口 lUP I协议通过一系列接口函数与底层系统和上层应用通

t i dr2;/ r aa[]/ p远端的地址

u一 r— x 4;/ 8 t c n[]/ v t下一个要接收的序列号 u一 s nt]/ 8t n x4 …… 此处隐藏：4955字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……