嵌入式微处理器第五章.pptVIP

网络通讯 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。 TCP连接建立 建立连接有两种方法，即主动打开和被动打开 服务器端是一种被动打开，它一直在侦听连接请求 而客户端是一种主动打开，它发送连接请求以建立连接。 TCP连接断开 断开连接有两种方式：一是主动断开连接；另一是被动断开连接 被动断开连接的处理较为简单，但标准ＴＣＰ协议的主动断开连接的状态机部分过于复杂。 经过实验发现，在需要主动断开连接的时候，发送一个Ｆｉｎ数据报；接收到对Ｆｉｎ数据报的确认后，再发送一个Ｒｅｓｅｔ数据报，即可顺利完成一次主动断开连接。 标准的ＴＣＰ协议使用慢启动的滑动窗口机制 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。 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 存在的局限 首先嵌入式栈是建在专用的软插座API之上的 提供可靠传输，占用了大量的资源 体积太大，许多场合不适用 实施的方法 采用软件的方式 硬件方法 采用iReady的芯片或芯核，虽然使用的是4位微处理器也能够和互联网实现直接连接 DSP方法 也可以选用DSP为基础的TCP／IP协议栈 采用方法选择 根据所设计的电子装置的实际情况来决定 使用硬件功能如何？ 打算如何来实现和互联网的连接？ 需要发送和接收那些种类的信息？ 将软件或硬件芯片整合到所设计的电子装置中去，有没有困难？ 增加一个协议栈，是否需要对所设计的电子装置进行重大更改等等 无线通讯介绍 现在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。 首先我们将概要介绍无线传输。所有的无线通讯都是基于无限传输的。 然后是无线局域网（Wireless Local Area Networks）和移动通讯。 因为移动手持设备市场前景广阔，我们将重点介绍移动通讯的现状及发展趋势。 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 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 第一个高速无限局域网是802.11a。1999年，IEEE 802.11a标准制定完成，该标准规定无线局域网工作频段在5.15～5.825GHz，数据传输速率达到54Mbps/72Mbps(Turbo)， 传输距离控制在10～100米 999年9月IEEE 802.11b被正式批准该标准规