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本帖最后由 ByGrith4 于 2020-2-11 13:16 编辑 * j% i o a5 z% `" }! I; G
$ C \$ G% g% m! @* {' r, @. S4 D
[摘要]本文分析了嵌入式设备接入Intemet的方式，选择单片机通过Internet上网的解决方案,设计了硬件总体功能结构,选择了
1 ]& r, n; N( F+ B8 X1 q实现单片机系统电子邮件发送功能所必须的TCP/IP相关协议,并给出主要模块的设计流程图。9 J& h9 q$ L3 d
/ Y6 d$ x, F2 m4 ]( v[关键词]嵌入式TCP/IP 单片机 电子邮件
0 a4 m) n1 I e5 H4 J) F* P
6 W# _7 {: I$ }* p随着互联网的应用日益普及,信息共享的程度不断提高，通过互联
# L: ^# L% z* t$ ~$ o" L网共享以单片机应用系统为中心的小型嵌入式设备的信息，成为当今 b3 g" Z+ h( h# t
电子界的热门话题。如今,传统的互联网应用正从PC机转到以嵌人式
7 H, n9 ^2 s0 Z: p# G设备为中心。据网络专家预测.将来在互联网上传输的信息中,有70%
3 {/ q. l" p7 U/ w. z来自小型嵌人式系统。这表明互联网应用进入嵌人式互联网的时代已
1 |3 x! L5 C W1 @0 V) p7 c经来临。" q" A6 f+ N5 q/ Y
1嵌入式Intemet技术的发展
8 z6 E" \1 d8 n. N: z嵌人式Internet技术是-种将嵌人式设备接入Intermet的技术,利, h# L" c( c; B$ l; k
用该技术可将Internet从PC机延伸到8位.16位.32位单片机，并实现* O4 ?+ w9 ?- T1 p1 Z
基于Intemet的远程数据采集、远程控制、自动报警、上传.下载数据文, N5 y1 F; d6 Z8 _
件、自动发送E-mail等功能，大大扩展Intermet的应用范围。嵌入式系+ C0 s) T& X; v2 C! q
统接入Intermet同PC机接人Intemnet 一样，必须通过相应的通信协议。# v9 H( N) \3 A( ?; y T
目前的Intermet采用TCP/P协议.因此嵌人式系统接人Internet 最终必
9 g3 [+ ]% w/ q) Q0 W) j3 k6 o须通过TCP/P协议，对信息进行TCP/IP协议处理,使其变成可以在
5 T+ o6 v( }2 k: b. j3 NIntemet.上传输的IP数据包"。
. T: P, d1 w) N2单片机接入Intemet的方式比较: O, H- ^6 z, C/ Y+ v5 q0 ^
嵌入式Internet技术的实现方法有很多种.体系结构不同、使用的: @9 D# B. d/ S/ Q2 f+ R* @% m/ N
芯片不同,采用的底层技术不同，采用的软件技术不同等等,大体可有
P' Q# X' }0 V# ?( V0 z( H4 }以下几种方式。; d4 f; f7 d, b6 h
2.1PC网关+专用网
1 j, T2 n2 K, D7 G; m+ F" ]采用专用网络(如RS232,RS485 ,CAN Bus等)把一小批单片机连
% w9 A+ [2 _$ g Z* c接在- -起,然后再将专用网络接到- -台PC上。这台PC机起网关的作9 e5 B. T T1 ?
用,将专用网络上的信息转换为TCP/IP协议数据包,然后发到网上实. ]; \. c$ e6 W; T' v& Q+ ~
现信息共享。6 ~( p7 a' n6 ? C7 E* n
2.2 32位mcu+RTOS
9 G% n) ?; n9 o% b' R- D0 @0 L该方案是采用32位高档单片机,在RTOS(实施多任务操作系统)1 q+ L! P* L4 O0 M) u8 T# O
的平台上进行软件开发,在嵌人式系统中实现TCP/P的协议处理。由
2 P d# ]' q z5 ]# j于采用高档单片机,这个方案可以完成很多复杂的功能。
3 Y2 u% v2 V( { _) T2.3采用专用嵌入式网络协议
% F6 S H% ?8 M# H. Q. e# Y) m( WemWare的EMIT软件技术使用标准的Internet协议对8位和16位6 s6 p' Q( A2 t8 G* x
嵌人式设备进行管理.是-种代理协议机制,利用网关在网络中桥接代# T9 ~1 C& `0 w! T! O
理协议和TCP/IP协议栈。嵌人式微控制器网关(即em-Gateway )运行在# W+ a; ^! J% S8 ~9 R" Y2 ]7 [
计算机,TV机顶盒或专用的家用电器服务器中,它是设备网络和lnter-/ T/ D, G( ]( G
net之间联接的桥梁。应用系统运行MCU内的emNet,通过em: -Gateway
3 l6 ]) f* W. [4 j4 [与Internet联接。
" z- q* ~6 o$ X' K$ O( r" \* [2.4使用专用芯片Webchip) _. A8 s8 j+ e: R* }
Webchip是独立于各种微控制器的专用网络接口芯片,通过标准输) S; R) g3 H$ D) v0 L& q) d
入输出口与各种MCU相连. MCU通过Webchip接收并执行.经由In-0 W1 v, ~% G3 P. M
temet远程传来的命令或将数据交给Webchip发送出去。MCU应用系统
" a' b" B4 `" `0 t' q+ V* `通过Webrhip网络芯片与Gateway联接,进入Internet。
# b* V& Q. Q9 r, U$ C( A* d5 v2.5单片机+以太网网卡7 \8 y/ [* D$ W! i
Webchip是独立于各种微控制器的专用网络接口芯片,通过标准输: q6 E4 j0 u# @3 P/ L5 [ {4 ^
入.输出口与各种MCU相连,MCU通过Webchip接收并执行,经由In-/ D+ R$ ~, I: r3 F1 h0 E1 \
temet远程传来的命令或将数据交给Webchip 发送出去。MCU应用系统7 q! f* s& O1 ]
通过Webrhip网络芯片与Gateway联接,进入Intermet。; E% M3 v k0 j9 N* ~7 s* ^! Q" s
2.5单片机+以太网网卡/ y( u9 y+ q9 F n( w! h3 O$ x
单片机加载TCP/P协议控制以太网网卡进行数据传输，并通过
) d% W% u5 A) M4 s% I/ Q6 ?2 NTCP/IP协议联接到互联网。远程控制端的操作通过路由器找到目标后.+ k0 B: m6 J% l# @- l
由网卡芯片的接口传入单片机，通过在单片机中加载的驱动程序转换
: x& k0 ^: p& b成物理帧格式,再由TCP/TP协议转换成应用层的控制命令刊。
4 I* }# Z4 T; ?! N$ ?8 Q% d由于单片机内部资源有限.要完成上网任务必须精简TCP/IP协
0 E* T) }* L- O议.同时还需了解单片机和网卡驱动程序。此方案优点为:无需经过网* z' X* v: e3 ]5 B
关代理,总体价格较低;产品系自己搭建,有利于产品的维护和二次开; N2 x( M& n( [# F7 K
发。6 ~' q- ^4 ^0 N' x8 E. q
3嵌入式Intemet技术的应用
3 J3 ?* U( v4 T' C嵌人式Intermet技术在税控收款机的远程税务征收系统的互联网8 ?# _, A2 _4 x. _( E8 u
税费征收与查询功能改造过程中,得到了很好的应用在保持原有收款% L8 S i2 H) g# o0 E* S
机的功能.同时考虑开发成木与周期的因素.-个可行的方法是对现有
4 s$ J( [% |: `! q的普通收款机进行改造,安装远程数据传输装置。由于在对数据的传输: n( @. r) ]) }' I# s6 K; ?
上采取了电子邮件的方式,即系统需完成单片机的电子邮件发送功能，4 G+ V/ S9 C/ @' E& A& l8 [
也就实现了远程数据的传输:系统在完成单片机通过Intemet上网的过1 `( i) F, \; e. I. M7 e
程中,选用“单片机+以太网网卡"方案实现,此种方案可充分利用现有
" K( \# ^1 A( [8 R7 w. r资源，节约开发成本.适合小系统的开发。- _3 m* G/ R2 e- }1 t5 V) [+ C9 N1 E
3.1硬件总体功能结构设计3 S6 e8 ]. n! g2 X$ q! k! D2 x
由于实现网络协议需要用到大量数据结构.并且程序量比较大,程- {' @: |, }8 H) [4 a L
/ S/ U/ ^) A, a- D: D4 P4 s
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附件下载：
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发表于 2020-2-11 13:13
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