嵌入式系统互联网接入研究 本文关键词：互联网，接入，嵌入式系统，研究
嵌入式系统互联网接入研究 本文简介：摘要：互联网在不断发展，信息共享的技术在不断提高，如何能够通过互联网共享单片机应用系统为中心的嵌入设备的信息，即实现嵌入式系统互联网接入已经成为重点关注的课题。本文分析了国内外嵌入式系统互联网接入的现状和各种方案的优劣势，最终确定最优方案并探讨该方案的优点，该方案有利于远程监控、远程诊断和维护应用等
嵌入式系统互联网接入研究 本文内容：
摘要：互联网在不断发展，信息共享的技术在不断提高，如何能够通过互联网共享单片机应用系统为中心的嵌入设备的信息，即实现嵌入式系统互联网接入已经成为重点关注的课题。本文分析了国内外嵌入式系统互联网接入的现状和各种方案的优劣势，最终确定最优方案并探讨该方案的优点，该方案有利于远程监控、远程诊断和维护应用等，并提供有效的解决方案，扩展该技术在各个领域里面的应用。
关键词：嵌入式系统；互联网接入；通信协议
嵌入式系统是一种计算机系统，它以计算机为技术核心，完全地嵌入到受控制的计算机器件的内部，为特定的应用进行设计，满足各种方面要求（成本、功能、体积等），一般来说它是由嵌入式计算机的微处理器、外围的硬件设备还有一些嵌入式操作的应用程序来构成。它的专用性比较强，计算机系统中内核的体积并不大，不过它却对此系统的开发工具和环境的依赖程度比较高，为了能让计算机的高性能微处理器和嵌入式操作系统发挥出最佳效果，就要对其进行系统优化设计。
1嵌入式系统的研究意义
嵌入式系统是以计算机为中心，面对用户、产品、应用能够适用各种综合严格要求的专用计算机系统。它指的是非PC系统，主要由硬件和软件来构成。随着计算机技术、互联网技术、通信技术和半导体技术的发展渗入，嵌入式系统也在向智能化的方向发展，而且拥有非常多的网络有利特性，实现嵌入式系统的网络化已经是嵌入式系统的发展趋势了，嵌入式系统的互联网接入方式能够远程监控和远程监测，它是信息技术界发展的热点。实现嵌入式系统互联网接入，让它成为互联网发展一个独立的内容部分，让用户能够通过网络既方便又快捷地实现远程监控和信息发布[1]。这和传统的嵌入式工作系统相比，增加了网络功能的嵌入式系统给用户提供的便利，意义非常深远。即通过互联网，相关用户能够无论身处何地，从全世界的任何一个角落做好对设备的监控工作；通过互联网能够传输包含图像或其他记录数据信号的数据形式；这种传输工作不需要专用的通信线路，能够实现现成的全球网；设备的信息能够通过网页的形式来体现，还可以使用数据、图表等各种表现形式。嵌入式系统的技术和互联网的技术相互融合，能够为嵌入式系统的设计、开发带来发展机遇，也能让互联网应用进入一个新的发展时代。根据一些本领域的专家预测，今后互联网上的大部分信息会是嵌入式系统带来的。嵌入式系统的互联网接入技术应用前景广阔，有家电行业、智能仪器行业、远程故障诊断等[2]。
2嵌入式系统互联网接入技术的国内外研究现状
从技术层面而言，嵌入式系统内部如果嵌入TCP/IP协议，通过完成解释协议就能实现嵌入式系统和互联网技术的结合。但是，互联网上的各种通信协议对嵌入式系统中微控制器的硬件资源要求很高，这样就使得嵌入式系统的微处理器不能满足它的要求。因此，嵌入式系统如果要接入互联网最主要就是要掌握能够以何种方式利用嵌入式系统有限的软硬件资源来进行TCP/IP协议处理。当前，国内外实现的嵌入式系统的互联网接入主要有三种方案。
2.1PC网关和专用网络结合来接入互联网
此种方案采用专用网络把一小批的嵌入式系统统连接在一起，再用一个专门的PC将这些专用网络连接在一起，这个PC是网关，能够把专用网络上的信息转化成TCP/IP协议的数据信息，再借助互联网这个平台进行信息共享，此种嵌入式系统和互联网接入的方案能够把多种的嵌入式系统都统统连接在电脑上，不过还是有些劣势：一是该系统要依赖PC机作为网关做好协议转换工作；二是专用的网络布线要分散在几个系统下，这种工作形式非常不便；三是要在PC机上安装上专门的协议转换软件，而这种软件一般是由第三方软件厂提供，花费比较高。
2.2由高档的32位MCU构成的嵌入式系统
32位的高档MCU嵌入式系统的使用能够在实时多任务操作系统的平台上进行软件开发，该系统中能够实现TCP/IP协议的处理，此种高档嵌入式系统能够对资源进行扩充利用，使得计算机自身的随机存储器能够做的足够大，整个TCP/IP协议能够边完成复杂的设备功能边进行网络通信的TCP/IP协议处理[3]。这种系统功能较为完善，使用方式也比较方便快捷，但是也有缺点：一是此种高档系统的单片机价格比较昂贵，厂商开发周期长，开发的难度也比较大；二是要买一种开发软件，该软件比较贵；三是要对开发人员的开发能力要求比较高。2.38位/16位的MCU和专用的网络芯片的嵌入式系统这种MCU和专用的网络芯片组合的嵌入式系统采用的是较为普通的8位/16位嵌入式的微控制器和外用型的专用网络芯片实现功能，因为TCP/IP协议主要是在专用的上述的网络芯片上实现功能的，嵌入式系统的微控制器需要在完成设备功能的同时，来驱动专用网络芯片实现TCP/IP协议，能够让此种系统完成接入互联网的工作。这种方案主要有以下几种优点：一是不需要依赖PC机或者高档的单片机；二是使用的外围器件比较少，系统的成本低廉；三是它的体积比较小，应用起来也比较方便。但这种开发起来比较有困难。
3如何实现嵌入式系统接入互联网
TCP和IP协议栈对应的使用场合都不同，所以为了保证协议栈功能的实现，要既有协议规定的功能，也要有一些特殊功能，要保证网络接口层和UDP层、IP层和TCP层能够实现协议栈功能需求。嵌入式系统接入互联网的研究设计，要先保证硬件正常使用，功能完善，查询主机再输送一些数据信息，做好控制器通信的功能。做好数据信息共享工作，才能够降低内部的资源消耗，按照互联网数据的数值信息来确定出具体的联合类型占用的字节数量，来完成数据信息的实际需求。在硬件模块设计中，要做好控制器的初始设置，找到适合的MAC地址和数据结构，确保控制器能实现功能[4]。当硬件的驱动器函数是协议栈输入来源，能够对寄存器中存储的数据做好读取数据信息的功能，能够保证协议栈功能的实现要做好调试，找到其中的关联性。工作中要做好异常指示的提示。做好其他的一些处理。
4结束语
综上所述，通过对嵌入式系统互联网接入的研究发现，主要有这几种方案：一是PC网关和专用网络结合来接入互联网；二是由高档的32位MCU构成的嵌入式系统；三是由8位/16位的MCU和专用的网络芯片的嵌入式系统，各种方案都有优缺点，要在其基础上设计最佳的方案，而且我们要认识到微处理器性能要不断提升，这样嵌入式操作系统就算很复杂也能做好设计选择，要保证嵌入式系统互联网接入工作中设备的性能比最佳，价格比也相对来说最佳，这样，在进行设计的过程中，必须要先结合工作特点，还有互联网的通信协议来进行设计工作。
参考文献：
[1]孟蕾，陈文艺，宋焕生.嵌入式TCP/IP实现的研究与分析[J].西安邮电学院学报，2004(1)：56-60.
[2]王峰，张宏伟，秦霆镐，等.嵌入式Internet技术及其实现方案[J].微计算机信息，2003(12)：61-62+107.
[3]李恒超，张家树.基于嵌入式Web的远程监控[J].西南交通大学学报，2003，38(3)：263-266.
[4]李鹏宇，何熙文.嵌入式Internet的实现及其应用[J].微处理机，2003(4)：32-34.
作者：王昕禹 谢娅娅 单位：荆楚理工学院
嵌入式系统互联网接入研究 来源：网络整理
免责声明：本文仅限学习分享，如产生版权问题，请联系我们及时删除。
网站内容来源：网络整理 免责声明：本文仅限学习分享，如产生版权问题，请联系我们及时删除。
Copyright © www.yuan0.cn Corporation, All Rights Reserved 共享时代 共享你我他 版权所有