基于Web的單片機遠程監控系統的設計與實(shí)現

圖4 軟件框圖

3.2 RTL8019 接收與發(fā)送數據

1.RTL8019 芯片初始化主要是將網(wǎng)卡設置成正常的模式，跟外部網(wǎng)絡(luò )連接。清除所有中斷標志位，讓芯片開(kāi)始工作。

2.對RTL8019 接收數據操作，有查詢(xún)和中斷兩種方式。因為單片機的速度和PC 機相差太遠，而且還有一些采集任務(wù)，本系統不采用中斷方式，用查詢(xún)方式。在查詢(xún)方式下，通過(guò)查詢(xún)CURR 和BNRY 兩個(gè)寄存器的值來(lái)判斷是否收到一幀數據。當BNRY+1 與CURR不相等，說(shuō)明接收緩沖區接收到了新的數據幀。圖5 為RTL8019 報頭格式，接收部分子程序如下：

UCHAR xdata * rcve_frame（void） //如收到有效數據包，返回收到的數據，否則返回NULL

圖5 RTL8019 報頭格式

3.數據的發(fā)送包含三個(gè)步驟：封裝數據包；通過(guò)遠程DMA 將數據包送入RTL8019AS的數據發(fā)送緩沖區；通過(guò)RTL8019 的本地DMA 將數據送入FIFO 進(jìn)行發(fā)送。具體過(guò)程如下：

（1）包在發(fā)送前應該按規定的格式封裝好，格式如下圖6 所示：

圖6 MAC 幀首部

（2）把上面的數據包通過(guò)遠程DMA 寫(xiě)入RTL8019AS 的數據發(fā)送緩沖區；

（3）啟動(dòng)本地DMA,把數據發(fā)送出去，數據包長(cháng)度最小為60 字節，最大1514 字節。

發(fā)送子程序為：void send_frame（UCHAR xdata * outbuf,UINT len）//發(fā)送一個(gè)數據包3.3 TCP/IP 協(xié)議棧的實(shí)現。

3.3.1 ARP 協(xié)議的實(shí)現

ARP 地址解析協(xié)議的本質(zhì)是完成網(wǎng)絡(luò )地址到物理地址的映射。物理地址有以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)兩種基本類(lèi)型，網(wǎng)絡(luò )地址特指IP 地址。具體到以太網(wǎng)，使用的是動(dòng)態(tài)綁定轉換的方法，但是會(huì )遇到許多細節問(wèn)題，例如減少廣播，ARP 包丟失，物理地址變更（更換網(wǎng)卡）、移動(dòng)（移動(dòng)設備到另一子網(wǎng)）、消失（關(guān)機）等。一般是設置ARP 高速緩存，通過(guò)學(xué)習、老化、更新、溢出算法處理ARP 映射表來(lái)解決這些問(wèn)題。整個(gè)ARP 處理過(guò)程，主要用5 個(gè)函數實(shí)現。

在實(shí)現網(wǎng)卡驅動(dòng)程序后，所有ARP 處理操作就是填寫(xiě)ARP 包。主要程序代碼編制如下：

（1）void init_arp（void）//完成ARP 表初始化，概括說(shuō)就是ARP 表state 字段清0

（2）void arp_send（UCHAR * hwaddr,ULONG ipaddr,UCHAR msg_type）//完成ARP 請求

（3）void arp_rcve（UCHAR xdata * inbuf）// 完成響應操作

（4）UCHAR xdata * arp_resolve（ULONG dest_ipaddr） //完成從cache 里面查找對應//IP 地址的物理地址，如果沒(méi)有，就發(fā)送ARP 請求

3.3.2 IP 協(xié)議的實(shí)現

網(wǎng)際協(xié)議 IP 是TCP/IP 協(xié)議族中最為核心的協(xié)議，它的主要功能是負責把數據交付給主機，當目標主機與原主機處于不同的物理網(wǎng)絡(luò )中時(shí)，IP 負責把數據包路由到相應的目標網(wǎng)絡(luò )上。Internet 上所有的數據都以IP 數據包格式傳輸。IP 協(xié)議最大的特點(diǎn)是提供不可靠的和無(wú)連接的數據包傳送服務(wù)。IP 協(xié)議主要實(shí)現以下兩個(gè)子程序：

（1） void ip_send（UCHAR xdata*outbuf,ULONG ipaddr, UCHAR proto_ id,DINT len）//發(fā)送IP 數據；該子程序用來(lái)創(chuàng )建一個(gè)發(fā)送數據報。

（2） void ip_rcve（UCHAR xdata *inbuf） //接收IP 數據；該子程序檢測一個(gè)外來(lái)數據包，并對數據包作相應的處理。