試驗站遠程監控系統網(wǎng)絡(luò )接口的設計
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本系統網(wǎng)絡(luò )接口采用以太網(wǎng)接口，所以協(xié)議棧遵循TCP/IP模型來(lái)設計?？紤]到系統的程序空間極為有限，所以設計時(shí)對標準協(xié)議棧進(jìn)行了簡(jiǎn)化，通過(guò)選擇合適的協(xié)議，可以降低對處理器硬件資源的需求。例如，由于對可靠性要求較高，可以只選擇使用TCP協(xié)議，而不使用不可靠的UDP協(xié)議。另外，對于己經(jīng)選擇使用的協(xié)議，在具體實(shí)現時(shí)也進(jìn)行了適當的簡(jiǎn)化，保留其中必須具備的部分，以節約程序空間和執行時(shí)間。同時(shí)保證系統的可靠性與安全性，遵循分層設計思想和模塊化設計方法，各協(xié)議由對應的模塊實(shí)現，模塊對外提供接口函數供主程序調用，精簡(jiǎn)的TCP/IP協(xié)議棧如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/156798.htm
圖3 TCP/IP協(xié)議棧
網(wǎng)絡(luò )接口層是TCP/IP模型的最底層，由RTL8019AS的驅動(dòng)程序來(lái)完成基本功能。RTL8019AS的驅動(dòng)程序負責將單片機傳輸到Internet上的數據封裝成以太網(wǎng)數據包的格式發(fā)送，以及將網(wǎng)絡(luò )上傳來(lái)的數據包進(jìn)行分析使其進(jìn)入上一層的協(xié)議處理程序。
網(wǎng)絡(luò )層的功能則由ARP(地址解析協(xié)議)、IP(網(wǎng)際協(xié)議)和ICMP(因特網(wǎng)控制報文協(xié)議)協(xié)議共同完成。ARP協(xié)議能夠判斷數據幀中的目的地址是否與本地IP地址相同，如果相同則接收數據幀，否則將數據幀拋棄。而IP是TCP/IP協(xié)議棧最為核心的協(xié)議，所有的網(wǎng)絡(luò )層和運輸層的數據都是以IP數據報格式傳輸。ICMP允許主機或路由器報告差錯情況和提供有關(guān)異常情況的報告。
圖4 數據的封裝過(guò)程
系統需要傳輸的數據通過(guò)在每個(gè)協(xié)議層添加頭部信息，最后封裝成為以太網(wǎng)數據包，在物理網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行傳輸，數據的封裝過(guò)程如圖4所示。
結論
對于工業(yè)控制領(lǐng)域，嵌入式Internet設備將測控網(wǎng)與Internet互連，由此實(shí)現測控網(wǎng)和信息網(wǎng)的統一。在這樣構成的網(wǎng)絡(luò )中，傳統儀器設備充當著(zhù)網(wǎng)絡(luò )中獨立節點(diǎn)的角色，信息可跨越網(wǎng)絡(luò )傳輸至所及的任何領(lǐng)域，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)(包括遠程)的在線(xiàn)測控成為現實(shí)。
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