基于CP2200的嵌入式以太網(wǎng)接口設計

　　4.2 TCP/IP協(xié)議棧的設計

　　圖4本系統使用的TCP/IP協(xié)議棧

　　我們結合項目的實(shí)際需要，自行開(kāi)發(fā)了簡(jiǎn)化的TCP/IP協(xié)議[4]，實(shí)現的協(xié)議包括UDP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、TCP協(xié)議以及一個(gè)簡(jiǎn)單的HTTP協(xié)議。各協(xié)議自成一個(gè)模塊，可以根據實(shí)際需要，選擇使用全部的協(xié)議或部分協(xié)議，由于本應用主要使用UDP協(xié)議傳輸數據，因此，TCP部分和HTTP部分可以不使用，去掉這兩個(gè)模塊不會(huì )影響系統的正常工作。

　　在實(shí)現時(shí)，每種協(xié)議的格式都定義為一個(gè)結構體，發(fā)送數據時(shí)，只需將應用數據由高層傳遞到下一層，每層協(xié)議會(huì )自動(dòng)添加本層協(xié)議所需的報首內容，如，發(fā)送UDP數據時(shí)，將數據傳給UDP層，UDP層會(huì )在數據之前加入源目的端口號和目的端口號以及數據報長(cháng)度和校驗和等8個(gè)字節的UDP報首信息，然后交給IP層處理，IP同樣地在UDP報文前加入IP報首信息，然后發(fā)送給下一層。IP層發(fā)送時(shí)先從ARP Cache中查詢(xún)目的IP地址對應的MAC地址，如果有，則將該MAC地址放入相應位置，然后發(fā)送；如果找不到目的MAC地址則需要發(fā)送ARP請求包，廣播請求擁有該IP地址的MAC地址，收到ARP回復包后，再將該IP數據發(fā)送到下一層，在IP報之前再封裝上源MAC和目的MAC地址以及幀類(lèi)型后，就可以由CP2200進(jìn)行數據的發(fā)送，CP2200會(huì )自動(dòng)添加幀首用于幀同步的8字節前導符和最后的幀校驗序列，真正將數據發(fā)送到網(wǎng)絡(luò )上。

　　5 結論

　　本論文的創(chuàng )新點(diǎn)：本文設計的以太網(wǎng)接口采用新型的單芯片以太網(wǎng)控制器CP2200，可以實(shí)現不同數據的網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)傳輸，具有穩定的工作性能、抗干擾抗震性能和較低的系統開(kāi)發(fā)成本。簡(jiǎn)化的TCP/IP協(xié)議棧，既避免了通用嵌入式TCP/IP的移植工作，也避免了資源的浪費，同時(shí)便于修改和擴充。

　　CP2200是一款新型的單芯片以太網(wǎng)控制器，具有高性能的并行外部?jì)却娼缑?，高達30 Mbps的操作速度可大幅縮短通訊時(shí)間，可使搭配的微控制器能以更高效率執行通訊協(xié)議或其它程序?；贑P2200開(kāi)發(fā)的以太網(wǎng)接口現以廣泛應用于遠程檢測和監視、嵌入式Web服務(wù)器、POS設備、遠程以太網(wǎng)-UART橋等領(lǐng)域，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益，具有廣闊的發(fā)展前景。

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