基于IPV6 的嵌入式數據采集系統設計

摘要：本文以工業(yè)生產(chǎn)中的“網(wǎng)絡(luò )化數據采集系統”這一實(shí)際應用為討論研究對象，借此來(lái)
說(shuō)明基于IPv6 協(xié)議的嵌入式Internet 系統的硬件與軟件設計。在本設計中，系統研制過(guò)程中
設計的技術(shù)主要有:1.系統的硬件方面使用了價(jià)格低廉的8 位MCU+以太網(wǎng)控制芯片的方式，
通過(guò)以太網(wǎng)控制芯片來(lái)完成Internet 上數據的收發(fā);2.在軟件方面采用了IPV6 協(xié)議，IPV6 協(xié)
議是新一代互聯(lián)網(wǎng)的標準，它保留了目前廣泛使用的IPV4 協(xié)議的主要設計思想，同時(shí)又針
對現代互聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)的需求，對其進(jìn)行的修改、擴充和完善。
關(guān)鍵字：IPV6，嵌入式，數據采集，協(xié)議
引言
目前，世界各地廣泛在使用的還是 IPv4 網(wǎng)絡(luò )，IPv6 網(wǎng)絡(luò )還只是停留在一些地方局部的
試用;同時(shí)IPv6 強大的網(wǎng)絡(luò )功能，對嵌入式系統、智能芯片等軟硬件的要求也相對較高。所
以基于IPv6 協(xié)議的嵌入式Internet 系統的研究與應用并沒(méi)有為大多數人所關(guān)注。但是，隨著(zhù)
的IPv4 協(xié)議漸漸被IPv6 協(xié)議所取代;隨著(zhù)嵌入式Internet 系統的不斷自我完善;隨著(zhù)微控制芯
片的迅猛發(fā)展。基于IPv6 協(xié)議的嵌入式Internet 系統將會(huì )成為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的新的發(fā)展和研究
方向。
1． 嵌入式 Internet 系統
嵌入式微處理器作為一種智能器件已經(jīng)給工業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)了巨大變化，隨著(zhù)控制精度、
智能化程度等要求的提高，嵌入式微處理器完成任務(wù)也越來(lái)越多，其軟件實(shí)現的功能也越來(lái)
越復雜，單一任務(wù)的軟件結構也隨之變?yōu)槎嗳蝿?wù)的。所謂嵌入式Internet 系統，就是普通的
嵌入式系統具備了Internet 互聯(lián)功能，它能夠方便地連接到Internet 上，實(shí)現信息在互聯(lián)網(wǎng)
上的傳遞。早在1999 年6 月，中國計算機學(xué)會(huì )(China Computer Federation)舉行的“嵌入式
系統及產(chǎn)業(yè)化在中國的發(fā)展前景”研討會(huì )中，專(zhuān)家們曾探討了嵌入式系統在當今計算機工業(yè)
中的地位及其網(wǎng)絡(luò )化問(wèn)題，并一致認為Internet 正由傳統的PC 為中心的應用轉向以嵌入式
設備為中心的應用。同時(shí)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)家也預測，將來(lái)Internet 上傳輸的信息將有70%來(lái)自于小型
嵌入式系統。
今天，越來(lái)越多的消費型產(chǎn)品具有了Internet 特性。我們身邊己經(jīng)有了可以自動(dòng)撥號進(jìn)
入Internet 獲取音像資料的DVD 播放機、有了可以查看股票信息的網(wǎng)絡(luò )冰箱、還有GPS(全
球定位系統)等各種各樣的嵌入式Internet 系統。
2． 系統的硬件設計
網(wǎng)絡(luò )化數據采集系統，是利用嵌入式Internet 系統的透明接入技術(shù)來(lái)實(shí)現數據采集的網(wǎng)
絡(luò )化，它是由單片機系統、LED 顯示控制器、A/D 和D/A 轉換器、以太網(wǎng)絡(luò )控制器等幾部
分組成，其硬件結構框圖如圖1 所示。