TCP／IP协议在嵌入式产品中的实现

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第ｌ ９卷第 ３期 ２０ ０ ６年 ６月
常 ７ １ １工 学 院 学 报
Ｊ ｕ ａ ｆＣｈ ｎｇ ｈｏ ｎ ｔ ｕ ｅ ｏ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｏ ｍ ｌ ｏ ａ ｚ ｕ Ｉ ｓｉ ｔ ｆＴｅ ｈ ｌ ｇ ｔ
ＶＯ１ １ Ｎｏ． ．９ ３ Ｊ ｎ． ｏ ６ ｕ ２ｏ
关键 词 ： ； 嵌入 式操 作 系统 ； Ｃ ／Ｐ Ｔ Ｐ Ｉ
中图分 类号 ： Ｐ １ ． Ｔ ３６ ８
文献 标识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：６ １— ４ ６ ２０ ０ —０ ３ ０ １ ７ ０ ３ （０ ６） ３ ０ ４— ４
Ｏ 引言
在工业 环境 中存在 各 种监控 设备 、 测仪 表等 终端设 备 ， 检 导致参 数设 置 复杂 、 管理麻 烦 等 问题 ， 对 针
这种情况设计了通信集 中器这种嵌入式产 品， 整个管理系统如图 ｌ 所示 。
整个 管 理 系 统 以 Ｐ Ｃ机 为 核心 ， 为 一 级 作 网管 ， 可 以管理 多 台通信 集 中器 。集 中器 是 它
二级 网管 ， 机和集 中器 之 间通 过 以太 网 口通 Ｃ Ｐ
信 ， 用 Ｔ Ｐ Ｉ 议 ， 同 集 中器 的 地 址 采 Ｃ ／Ｐ协 不 不 同。 图 １中的终端 为各 种检测 仪表 等终 端设 备 ， 中器 和 终 端 之 间采 用 Ｒ ４ ５口通 信 ， 集 Ｓ８ 一 台集 中器最 多 可 以管 理 ６ ４台终 端 。文 章 主 要 介绍 了这一 种基 于 Ａ Ｍ 的通 信 集 中器 软 硬 件 Ｒ 设 计 ， 为详 细 的叙 述 了 Ｔ Ｐ Ｉ 议 在 本 产 较 Ｃ ／Ｐ协
Ｐ ＷＭ 、１ 通用 ＩＯ 口、 ７个 ／ ／ ８个外部 中断源 、 时时钟 、 道 ｌ 实 ８通 ０位 Ａ ＤＣ等 。 Ｓ Ｃ ４ Ｏ 的地 址 空 间具 有 ８个存 储体 ， ３ ４Ｂ Ｘ 每个 存储 体可 达 ３ ２ＭＢ， 共可达 ２６ＭＢ， 所有 存储 体 总 ５ 对 的访 问大 小 均 可 进 行 改 变 （ ８位／６位／ ２位 ） １ ３ 。８个 存 储 体 中 ， ａｋ Ｂ ｎ０～Ｂ ｎ５可 支 持 Ｒ Ｍ 、Ｒ ａｋ Ｏ Ｓ ＡＭ ，
ＬＣＤ
显示
基于ＡＲ 架构 的３ 位 Ｍ ２ 徽处理 器
Ｓ ｍｓ ｎ ａ ｕｇ Ｓ Ｃ４ Ｂ ３ ４ ０Ｘ
Ｊ Ａ 仿真 ＴＧ
Ｔ ＰＩ ｌ 协 ／ Ｃ Ｐ
议
Ｉ
Ｉ
ｌ Ｒ — ４５ Ｓ ＿８
接１ ２
一
图 ２ 系统 硬件 框 图
２ 嵌 入 式 操 作 系统 ｕ ／ Ｃ ＯＳ— Ｉ 删 Ｉ在
元 ， 系统 自 ； 进行 举 Ｂ ｎ ｌ Ｋ Ｆ ８ ８ 三星 １ ＡＮ ｓ ） 非 线性 寻址 ； ａｋ ： ９ ２０ （ ６ＭＢ Ｎ Ｄ Ｈａｈ ，
一
一 ６
Ｂ ｎ２ Ｕ Ｂ设备端接 口芯片 Ｄ ２ 占用系统外部中断 ０ ８ ａｋ ： Ｓ １， ， 位数据总线 ； Ｂ ｎ３ Ｂ ｎ４未接设备 ， ａｋ 、 ａｋ 可以供扩展使用 ； Ｂ ｎ５ Ｒ Ｌ ０９ Ｓ Ｉ ａｋ ：Ｔ Ｓ １Ａ ， Ａ总线兼容的 １Ｍ 以太网 （ Ｈ Ｓ ０ Ｐ Ｙ＋ Ｃ层 ） ＭＡ 控制芯片 ， 占用系统外部 中断
ｌｌ ，６位数 据总 线 ；
Ｂｎ６Ｓ Ｒ Ｍ ， ａｋ ：Ｄ Ａ 起始 地址 为 ０ ０ ０００ ， 放 变量 、 ｘＣ ０００ 存 临时 数据 ， 使用 ＪＡ 仿 真 时， 序 在 在 ＴＧ 程
Ｓ Ｒ Ｍ 中运 行 ； ＤＡ
Ｂ ｎ７ 未 使用 ， 以扩展 另一 片 Ｓ Ａ ， ａｋ ： 可 ＤＲ Ｍ 或者其 他 的外设 。 通 信集 中器 的系 统硬件 框 图如 图 ２所 示 。
微 处 理 器 上 的移 植
为保证底层软件的可靠运行 ， 故在本产 品中使用 了嵌入式操作系统 ｕ ／ Ｓ Ｉ Ｃ Ｏ —Ｉ 。嵌入式操作 系统 大体上可分为商用型和免费型。商用型的有 Ｖ Ｗｏ ｓｐ Ｏ ｘ ｒ 、Ｓ Ｓ等 ， ｋ 这些操作系统都具有高可靠性 、 很强的 实时性等特点 ， 但它们价格昂贵， 若用于一般应用会提高产品成本 ， 从而失去竞争力 。免费型的嵌入式 操作系统 目前主要有 ｌｕ ｉ ｘ和 ｕ ／ Ｓ Ｉ 它们是两种性能优 良、 ｎ Ｃ Ｏ —Ｉ ， 源码公开且被广泛应用的嵌入式操作 系统 ：ｉ ｘ ｌ ｕ 功能强大 ， 占用空间相对较大， ｎ 但 实时性能一般 ， 针对新处理器的移植相对复杂 ；Ｃ Ｏ Ｉ ｕ ／ Ｓ— Ｉ 功能相对较弱 ， 占用空 间小 、 但 实时性能优 良， 针对新处理器的移植相对简单。本文基于 ｕ ／ Ｓ Ｉ操 ＣＯ —Ｉ 作系统进行嵌入式软 件设 计。为 了使 ｕ ／ Ｓ— Ｉ 以在 Ｓ Ｃ ４ Ｏ 上运行 ， Ｃ Ｏ Ｉ可 ３ ４Ｂ Ｘ 首先要进行移植工作 。
为了降低系统总成本和减少外 围器件 ， 这款芯片中还集成了下列部件 ： ｋ ａｈ 、 ８ Ｂ Ｃ ｃｅ外部存储器控制器、 Ｌ Ｄ 控制器 、 Ｃ ４个 Ｄ ＭＡ 通 道 、 道 ＵＡ Ｔ １个 多 主 １Ｃ 总 线 控 制 器 、 ２通 Ｒ 、 ２ １个 Ⅱ Ｓ总 线 控 制 器 ， ５通 道
品 中的实 现 。 图 １ 管理 系统框 图
１ 系统 硬 件 设计
在本 产 品 中控 制核心 采用 ３ ２位 的 Ａ Ｍ 芯 片 Ｓ Ｃ ４ Ｏ 这 种微 处 理 器 是 三星公 司 专 为手 持 设 备 Ｒ ３Ａ Ｂ Ｘ， 和一 般 应用提 供 的高性价 比和高性 能 的微控 制器 解决 方 案 ， 使 用 Ａ Ｍ７ Ｄ 内核 ， 作 在 ６ 它 Ｒ Ｔ ＭＩ 工 ６ＭＨｚ 。
收稿 日期 ：０６０ －２ ２ ０ －３２ 青 ：Ｃ ／Ｐ协议 在嵌 入式 产 品 中的实现 Ｔ ＰＩ
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Ｂ ｎ６ Ｂ ｎ ７可 支持 Ｒ Ｍ 、Ｒ Ｍ 和 Ｓ Ａ 等 。在 本产 品 中 ， ａｋ Ｂ ｎ ７作 如下分 配 ： ａｋ 、 ａｋ Ｏ ＳＡ ＤＲ Ｍ Ｂ ｎ０一 ａｋ Ｂ ｎ０： 的 Ｆａｈ 放 置 系统 引导 程 序 ， 统 上 电 复位 后 ，Ｃ指针 自动 指 向 Ｂ ｎ０的 第一 个 单 ａｋ ２ＭＢ ｌ ， ｓ 系 Ｐ ａｋ
Ｔ Ｐ Ｉ 议 在 嵌 人 式 产 品 中 的实现 Ｃ ／Ｐ协
徐 强 宋依 青
（ 常州工学院计算机信息Ｔ程学 院， 江苏 常州 ２ ３０ ） １０ ２
摘要 ： 简述 了一种 基 于 Ａ Ｍ 的嵌入 式 产品硬 件设 计 方案 ， 出 ｕ ／ Ｓ一Ⅱ在 Ｓ Ｃ ４ Ｏ 嵌 入 Ｒ 给 ＣＯ ３４Ｂ Ｘ 式微 处理 器上 的移植 过程 ， 为详 细地介 绍 了 Ｔ Ｐ Ｉ 较 Ｃ ／Ｐ协议在 嵌入 式 产 品 中的 实现 。