現在人們正處在信息時(shí)代,而已經(jīng)成為信息社會(huì )中很重要的組成部分。技術(shù)深入到人們日常生活和工作中使用的電子設備中,可使人們快捷方便地查詢(xún)和發(fā)布各類(lèi)信息。同時(shí),人們也希望通過(guò)對家用電器進(jìn)行遠程控制。但令人遺憾的是,PC機現的Internet技術(shù)顯得過(guò)于昂貴,因而并不適用。于是,人們希望開(kāi)發(fā)一種新技術(shù),既能充分利用現有的Internet技術(shù)和資源,又能以很低的成本將它應用到各類(lèi)智能裝置和家用電器中去。

如今,各類(lèi)MCU已經(jīng)廣泛地應用于家用電器中,由于嵌入式微控制MCU(或稱(chēng)之為單片機)都嵌入在有關(guān)的設備中,沒(méi)有自己獨立的外殼,故稱(chēng)該類(lèi)設備為嵌入式系統。嵌入式系統能夠提供一定的服務(wù)和控制功能,能夠獲取、利用一些信息,但如何讓這些電子設備跟Internet連接起來(lái),以使人們能夠遠程獲得這些電子設備的信息并控制它們的運行,憶成為今天信息界同仁關(guān)注的焦點(diǎn)。

目前國內外許多廠(chǎng)家正在研制和推廣網(wǎng)絡(luò )芯片。武漢力源電子股份有限公司研制并具有自主產(chǎn)權的Web接口芯片Webchip ,正是智能裝置和家電產(chǎn)品連接Internet的“橋梁”,它可將Internet技術(shù)延伸到更為廣闊的應用領(lǐng)域。

1 的結構與原理

的Webchip系列中的重要成員,通過(guò)它可以實(shí)現MCU應用系統與基于PC平臺的網(wǎng)關(guān)(例如emGateway TM)接口。

PS2000芯片的原理結構圖如圖1所示。它主要由核心控制單元、UART、嵌入式MODEM接口模塊、標準MODEM接口模塊、RS-485收發(fā)控制單元、LED顯示控制、DS2401接口、SPI接口模塊等組成。

核心控制單元主要實(shí)現通信和協(xié)議轉換;DS2401接口為電子標簽接口,用于連接DS2401集成電路,為電子設備提供唯一電子標識;通過(guò)SPI串行接口模塊,可與MCU應用系統方便連接;狀態(tài)顯示接口能直接驅動(dòng)LED;有多種串行通信方式可供選擇:可外接RS-232、RS-485、嵌入式MODEM或標準MODEM等接口電路,也可選用RF或IrDA通信方式。PS2000為44腳MQFP封裝,采用單5V電源,具有體積小、功耗低、與emGateway TM的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議兼容等特點(diǎn)。

PS2000片內駐留有網(wǎng)絡(luò )協(xié)議解釋與網(wǎng)絡(luò )協(xié)議編譯程序模塊,MCU應用系統與PC機網(wǎng)關(guān)交換信息時(shí),由PS2000擔任網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的解釋和轉換,通過(guò)17條簡(jiǎn)單的指令進(jìn)行控制;與PC機網(wǎng)關(guān)通信時(shí),負責對網(wǎng)絡(luò )協(xié)議進(jìn)行規范或解釋?zhuān)捎赑C機網(wǎng)關(guān)能提供HTTP服務(wù),可以與計算機瀏覽器(Netscape,Internet Explore等)接口,故意MCU應用系統通過(guò)PS2000上網(wǎng)十分方便,可實(shí)現遠程數據采集、管理、遠程設備控制、在線(xiàn)診斷和服務(wù),以及自動(dòng)將電子設備、智能儀器儀表、家用電器等連入Internet網(wǎng)絡(luò )。

2 MCU應用系統與Internet的連接

2.1 PS2000與基于PC平臺的網(wǎng)關(guān)通信

PS2000與PC機的連接十分靈活,可選用RS-232、RS-485、MODE之一進(jìn)行通信[1],以滿(mǎn)足遠程/近程、點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)的通信要求,通過(guò)PS2000通信控制單元的通信控制字可選擇RS-232、RS-485、MODEM通信類(lèi)型。

2.2 MCUNet協(xié)議簡(jiǎn)介

PS2000內部固化了MCUNet協(xié)議,它與emGateway和OSGi協(xié)議兼容。MCUNet協(xié)議是MCU電子設備與計算機平臺上的Gateway建立聯(lián)系的一種軟件協(xié)議。MCUNet協(xié)議結構簡(jiǎn)單、功能很強。

MCUNet協(xié)議首先規定了一種主從關(guān)系,Gateway 永遠是主叫系統(Master),而電子設備永遠是從系統(Slave)。Gateway可以授權電子設備回撥(Callback)。

其次,MCUNet定義了電子設備系統的狀態(tài)性能參數表(Capabilities Table)和變量表(Variables Table)。電子設備與Gateway之間信息交換過(guò)程建立在MCU系統狀態(tài)性能參數表和變量表基礎上的。

電子設備的系統表和狀態(tài)性能參數表的作用是把電子設備系統一些特性參數靠與人為善Gateway,如系統變量表中變量的個(gè)數、變量表所占用字節數、非易失性存儲器的大小、字符串的表達類(lèi)型(ASCII、UNICODE或其它)等。

電子設備的系統變量表的作用就是把MCU與Gateway之間需要交換的信息羅列出來(lái),通過(guò)一個(gè)變量表來(lái)表達。MCU與Gateway之間的所有交換信息都在這個(gè)變量表的表達范圍之內。超出變量表的信息,Gateway將水予受理。


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