LwIP协议在μCOS操作系统中的实现
引言当今的信息时代,是一个构筑在网络基础之上的时代,互联网已经渗透到人们工作和生活的各个角落。随着计算机的发展,嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分。将嵌入式系统与I
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et结合起来,就可以在两者之间实现方便、低廉的信息交流。但是,目前大多数嵌入式系统的网络功能还十分有限:以MCU为核心,与一些监测、伺服、指示设备配合实现一定的功能。在一些工业和汽车应用中,利用CAN、RS232、RS485等总线将MCU组网,实现多个MCU之间的信息交流,但这种网络的有效半径比较有限,有关的通信协议也比较少,并且一般是孤立于I
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et以外的,所以局限性较大。把嵌入式系统连接到I
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et上,已成为嵌入式系统今后发展的一个重要方向,而且也将成为今后嵌入式系统必须具备的功能之一。嵌入式TCPIP协议栈的实现方式目前I
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et上的通信实现方式大都是基于TCPIP协议,嵌入式设备要与I
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et网络直接交换信息,就必须支持TCPIP协议。嵌入式系统中TCPIP协议栈的实现方式有硬件固化和软件实现两种。硬件方式是指利用TCPIP协议栈的硬件芯片,由它实现协议的转化,从而实现相应的网络功能。但这样做的缺点是增加了硬件成本,对一些功能单一的嵌入式设备来说是很大的浪费,而且所增加的成本有时是难以接受的。本文提出了一种软件实现嵌入式系统网络化的方法,通过简化的TCPIP协议LwIP实现嵌入式系统与网络的互联。单片机要在完成原来控制系统功能的前提下,同时实现网络通信,既要发送又要接收,没有RTOS操作系统支持简直不可想象,所以将其移植到嵌入式实时操作系统μCOS中,由操作系统对其进行任务的管理与调度。LwIP协议简介LwIP是LightWeight轻型IP协议,有无操作系统的支持都可以运行。LwIP实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用,
f一般它只需要几百字节的RAM和40K左右的ROM就可以运行,这使LwIP协议栈适合在低端的嵌入式系统中使用。其主要特性如下:
①支持多网络接口下的IP转发;②支持ICMP协议;③包括实验性扩展的UDP用户数据报协议;④包括阻塞控制、RTT估算、快速恢复和快速转发的TCP传输控制协议;⑤提供专门的内部回调接口RawAPI,用于提高应用程序性能;⑥可选择的Berkeley接口API在多线程情况下使用。μCOS操作系统μCOS是专门为单片机嵌入式应用设计的实时操作系统内核,被广泛应用到各种嵌入式系统中。其特点可以概括为以下几个方面:源代码公开,代码结构r