毕业论文：基于单片机的网络通讯协议研究及应用

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1、今天，嵌入式Internet的应用己经深入到口常生活的各个方面。研究嵌入式TCP/IP协议在内部资源冇限微处理器上的实现，具冇重要的现实意义和经济价值。论文首先介绍了欧入式系统的组成及对欧入式Internet产生。通过对现有的嵌入Internet及比较了目前几种单片机接入Internet实现方案的前提下，应用了一种基于单片机自身特点的具体的解决方案:嵌入式TCP/IP协议。通过对TCP/IP网络协议的深入分析，对TCP/IP协议进行合理的简化，将其恢入到内部资源有限的微处理器中，实现以电子邮件方式进行远程

2、数据传输。关键字：嵌入式;Internet；TCP/IP；单片机摘要I第1章引言11.1论文选题的背景及意义11.2本文主要工作1第2章方案的选取2第3章网络协议33.1TCP/IP分层模型33.2数据封装53.3数据帧分用63.4协议层简介73.4.1网际层协议73.4.1.1IP地址分配83.4.1.2地址解析协议93.4.1.3IP分片/重组103.4.1.4ICMP协议103.4.2传输控制协议113.4.2.1TCP连接和释放113.4.2.2用户数据报协议12第4章系统总体设计124.1硬件总

3、体功能结构设计134.2TCP/IP协议层选择及分析144.2.1链路层协议选择及分析154.2.2网络层协议选择及分析154.2.3传输层协议选择及分析154.2.4应用层协议选择16第5章TCP/IP协议栈的实现175.1ARP协议的实现175」」ARP分组格式175.1.2ARP协议软件实现185.2IP协议及其实现21521IP数据报格式21522IP软件实现215.3ICMP报文协议的实现235.4TCP协议的实现24541TCP的报文段245.4.2TCP协议的实现255.4.2.1运输控制块

4、TCB255.4.2.2处理传入数据模块265.4.2.3处理数据输出模块275.4.2.4定时管理器285.5SMTP协议的实现305.5.1客户机与服务器之间的交互305.5.2SMTP邮件协议的实现31第6章参考文献32参考文献32第1章引言1.1论文选题的背景及意义嵌入式Internet是本世纪计算机世界的一项热门技术。目前，嵌入式系统已经成为我们生活的一部分，应用领域不断扩大。嵌入式设备的联网已经开始。但是，由于嵌入式系统资源有限，一些传统的Internet技术和设备无法直接应用。这种趋势使着嵌

5、入式Internet技术的产生和迅速发展。嵌入式Internet(简称EI,EmbeddedInternet)通常可以理解为把TCP/IP协议作为一种嵌入式的应用，从而实现嵌入式设备Internet的技术"。近年来以单片机(MicroComputerUnit,MCU)为代表的嵌入式系统在工业探测系统、智能仪器、智能家电和信息家电领域得到了广泛应用。如今嵌入式系统带來的年产值早己超过万亿美元，1997年來口美国嵌入式系统大会的报告指出,未来儿年仅基于嵌入式的全数字电视产品，就将在美国产生一个毎年上千亿美元的

6、新市场⑵。在这样的背景下，嵌入网络得以快速发展，口前世界许多国家的科研机构和各大公司纷纷加入了嵌入式Internet技术的研究行列。另据网络专家预测，将来在Internet传输的信息中，将有70%的信息来自于小型嵌入式系统“。现正的我们可以说是正由PC机成熟技术向嵌入式产品转化的后PC吋期。因此,研究嵌入式系统的Internet接入技术，将会有极具现实意义和经济价值。如何利用单片机接入Internet网络是当今最热门的技术之一。鉴于8/16位单片机大量存在于嵌入式领域，在单片机上实现TCP/IP协议吋嵌入

7、式Internet的关键技术Z—。木文在这样的背景下，试图开展一些有益的研究。1.2本文主要工作本文主耍工作是将TCP/IP协议嵌入低档单片机中。通过89C51系列单片机和网卡芯片RTL8019AS在单片机上实现Internet接入，在对TCP/IP协议深入分析的基础上，对TCP/IP协议栈进行合理的简化后嵌入到单片机中。具体的工作有：1.对TCP/IP协议嵌入低档单片机的硬件系统框图的设计。2.对TCP/IP协议栈进行研究，并分析各协议，完成软件结构的总体规划设计。1.对我们需要的协议进行必要的精简，以

8、达到软件的实现。课题的难点在于要对TCP/IP协议熟悉，要对其有较为全而和深入的研究，由于低档单片机资源有限，就必须根据需求对TCP/IP协议进行精简，精简后固化到单片机屮实现单片机屮数据的远程传输。第2章方案的选取嵌入式Internet技术的实现方法有很多种，体系结构不同、使用的芯片不同采用的底层技术不同，采用的软件技术不同等等。大体可冇以下几种方式：1.PC网关与专用网结合接入Internet嵌入式系统和PC网关连接通信，