一种精简TCP-IP协议栈的设计与实现

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1、器件与应用文章编号：1002－8692（2010）S1-0104-04一种精简TCP/IP协议栈的设计与实现·实用设计·赵川，伍瑞卿，樊丰（电子科技大学电子工程学院，四川成都611731）【摘要】阐述了TI的TMS320DM642的EMAC驱动程序的结构，设计并实现了一个精简协议栈。针对H.264视频传输提出了改进方案，以实现更好的视频通信质量。【关键词】TMS320DM642；EMAC；TCP/IP协议栈；视频传输【中图分类号】TP393【文献标识码】ADesignandImplicationofSim

2、plifiedTCP/IPStackZHAOChuan,WURui-qing,FANFeng（SchoolofElectronicsEngineering,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu611731,China）【Abstract】TheEMACdevicedriverofTI'sTMS320DM642isdecribed.ThedesignandimplementationofasimplifiedTCP/IPstack

3、aregiven.Then,amodifiedschemeaimattheH.264isproposedtoachieveabettervideocommunicationquality.【Keywords】TMS320DM642;EMAC;TCP/IPstack;videotransmission1引言3网络驱动程序的开发网络视频传输得到了越来越广泛的应用，如IP可视网络接口控制芯片主要由EMACControl，EMAC，电话、数字摄像机、网络视频会议、视频监控系统，数字MDIO等模块控制。视频播放器/

4、点播机等。在很多应用场合，都需要小型的3.1模块主要功能和结构嵌入式系统来实现[1]。通常，基于DSP的协议栈都移植自MACControl：主要作为DSP与EMAC/MDIO的接口，LWIP，uIP。而这些协议栈并不针对视频传输设计。视频提供4kbyte的本地内存空间给EMAC的包缓冲描述符；传输中通常使用UDP协议以保证传输的实时性[2]具有总线仲裁、重启EMAC/MDIO、全局中断使能、中断逻。但是UDP的传输是无连接的，不可靠的。例如，在H.264中，辑控制等功能，与EMAC模块一起初始化。如果丢掉

5、解码图像需要的参数集或者IDR图像，会造成MDIO：使用有限状态机配置和监控物理层设备无法解码的结果。笔者提出了一种针对视频流传输的改（PHY）。进的UDP协议，在确保正确解码的同时，保证了较小的EMAC：用于在网络上发送和接收数据包。而开发设备开销和较高的效率。驱动主要是对该模块编程。EMAC的特点是：1）作为DMA控制器，在DSP内部和外部存储空间之间传送数据；2）连2TMS320DM642DSP开发平台接PHY的介质无关接口（MII）；3）8个接收和8个发送通TMS320DM642（简称DM642）

6、是TI公司的一款专用道，提供一定的QoS支持；4）可选的发送CRC校验；5）支于数字媒体应用的高性能32位定点DSP芯片。工作主持多播、广播和混合模式；6）硬件流控制。频高达720MHz，处理能力可达5760MI/s（兆指令/秒），模块框图如图1所示，其中EMAC/MDIO通过中断映外部总线时钟100MHz。DM642集成了64个32bit的通射到DSP的11号中断，EMAC通过DSP内存转换控制器用寄存器，能够在一个时钟周期内处理4个16bit的乘读写DSP的内部外部存储空间，模块的控制寄存器通过法和8

7、个8bit的乘法。64bit宽度的EMIF总线，可连接DSP配置总线映射到DSP存储空间。大容量SDRAM，Flash，ATA等存储器资源。4路PAL/中断复用器DSP配置总线DSP内存转换控制器NTSC标准模拟视频输入，1路PAL/NTSC标准模拟视频中断选择号外围总线输出，以及一个支持10/100Mbit/s自适应网卡的EMAC/（11000b）EMAC控制模块[3]MDIO模块，通过寄存器配置可提供一定的QoS保证。EMAC/MDIO中断EMAC模块MDIO模块因此，该芯片非常适合视频数据的处理和传

8、输。MII总线MDIO总线图1模块结构框图1042010年第34卷第S1期（总第341期）Parts&applications3.2底层驱动的软件结构4精简协议栈的设计与实现EMAC使用描述符来管理接收和发送缓冲队列。描述4.1协议层的结构符是一个16byte的内存结构，存储在EMACControl模块嵌入式系统中实现的协议要根据各个系统的特点及中，包含数据包的长度，存放位置等信息[4]。每个描述符表功能来设计其独特的TCP/