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第五章 嵌入式网络技术 计算机网络概述 局域网的体系结构 无线通讯 嵌入式系统的网络接口 3 局域网的用途 网络资源共享：LAN内的硬件资源和软件资源都可以进行有效的共享。网络中的各工作站在使用服务器端的软件资源时都可像使用本机资源一样使用这些软件资源。 信息发布：LAN中的用户可以通过WEB服务器，在WEB页面上以图、文、声并茂的多媒体方式，向全LAN发布各种信息。 电子邮件：EMAIL是LAN中必不可少的重要功能，是快捷方便、经济有效的一种通信方式，极大的方便了网络用户之间的通信联系。 办公自动化：LAN的用户可以通过办公自动化系统察看办公信息。各单位可以根据具体的工作方式自行定义办公流程，规范工作程序，提高办公效率。从而实现无纸化、现代化办公。 5.2 局域网的体系结构 1 局域网参考模型 3 TCP/IP协议简介 TCP/IP协议是一套把因特网上的各种系统互连起来的协议组，保证因特网上数据的准确快速传输 参考开放系统互连(OSI)模型，TCP/IP通常采用一种简化的四层模型 ： 应用层 传输层 网络层 链路层 ＴＣＰ协议的实现 ＴＣＰ协议是面向连接的、端对端的可靠通信协议。 它采用了许多机制来保证可靠传输，应用于嵌入式系统显得过于复杂 ＴＣＰ协议数据传输可分为三个阶段：建立连接、传输数据和断开连接。 它的实现过程可以用状态机来描述。 ＩＰ协议 ＩＰ协议是ＴＣＰ／ＩＰ的基础 为不同网络的主机之间发送数据报的操作序列提供无连接服务 通过在数据报前添加ＩＰ协议头，使每个数据报具有寻址能力。 嵌入式系统只把ＩＰ作为传输工具，进行简化以完成主要的操作 其它协议 ＡＲＰ协议为３２位ＩＰ地址到对应的４８位以太网地址之间提供动态映射。 嵌入式系统中仅响应ＡＲＰ请求，发送ＡＲＰ回答包。 请求者广播出包含ＡＲＰ请求的以太帧、目的以太网地址为全１的广播地址。本机收到后，由目的ＩＰ地址发现自己是目的主机，发送一个ＡＲＰ回答。 ＩＣＭＰ通过ＩＰ协议传输其报文。ＩＰ协议是无连接的，它无法将报文和错误信息传到最初的主机，ＩＣＭＰ将状态信息和错误信息发送到发报文的主机。 4 嵌入式TCP/IP协议栈应用前提 连接在互联网上的电子装置不一定比单独使用的电子装置具有更高的智能功能，但连通意味着提高智能化管理水平 TCP/IP是一项应用广泛的标准，利用它可以接通并控制电子装置，通过绝大多数传输媒体几乎可以和运行在所有操作系统上的软件进行通信 通过TCP/IP与基础设施连接十分简单 嵌入式TCP/IP协议栈适用的范围 在商业系统，利用它来进行远程监视服务很有意思 嵌入式TCP/IP的最大优越性也许在于它可以使得嵌入式电子装置支持嵌入式的万维网服务器 嵌入式TCP/IP的主要用途是进行远程监测 万维网服务器还可以对一个电子装置进行远程配置 5.3 无线通讯 无线电技术已经非常成熟，已经在各种场合得到非常广泛的应用，而嵌入式系统中无线通讯更是随处可见 所有的无线通讯都是基于无线传输的 无线局域网（Wireless Local Area Networks）和移动通讯 移动手持设备市场前景广阔，重点介绍移动通讯的现状及发展趋势 1. 无线传输 无线传输的媒介是电磁波，所有的信号都以电磁波的方式被发送和接收 用来进行无线传输的电磁波波谱一般从无线电波(radio)开始到可见光部分 无线电波因为频率不是很高，较容易产生，可以远距离传输，并能够较容易地穿透和绕过障碍物线电波的传播是如水波似的扩散型的 无线电波的特性跟它的频率有关 2.无线局域网 无线局域网可以有两种组织方式： 一种是以一个基站（base station）为中心，所有的移动设备都连接到这个基站上去，因此基站也称为接入点（access point）； 另一种是没有基站，移动设备之间相互连接组成局域网 无线局域网的标准 无线局域网的标准802.11由IEEE制定 1999年，IEEE 802.11a标准制定完成，无线局域网工作频段：5.15～5.825GHz，数据传输速率54Mbps/72Mbps(Turbo)， 传输距离10～100米 1999年9月批准IEEE 802.11b，无线局域网工作频段2.4～2.4835GHz，数据传输速率11Mbps 2003年6月批准IEEE 802.11g，提出拥有IEEE 802.11a的传输速率，安全性较IEEE 802.11b好 IEEE 802.11e标准对无线局域网MAC层协议提出改进，以支持多媒体传输，IEEE 802.11f，定义访问节点之间的通信，支持IEEE 802.11的接入点互操作协议（IAPP）。 IEEE 802.11h用于802.11a的频谱管理技术 IEEE 802.11