IP 協(xié)議的實現(xiàn) - 基于Web的單片機遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案

　　3.3.2 IP 協(xié)議的實現(xiàn)

　　網(wǎng)際協(xié)議 IP 是TCP/IP 協(xié)議族中最為核心的協(xié)議，它的主要功能是負責把數(shù)據(jù)交付給主機，當目標主機與原主機處于不同的物理網(wǎng)絡(luò)中時，IP 負責把數(shù)據(jù)包路由到相應(yīng)的目標網(wǎng)絡(luò)上。Internet 上所有的數(shù)據(jù)都以IP 數(shù)據(jù)包格式傳輸。IP 協(xié)議最大的特點是提供不可靠的和無連接的數(shù)據(jù)包傳送服務(wù)。IP 協(xié)議主要實現(xiàn)以下兩個子程序：

　?。?） void ip_send（UCHAR xdata*outbuf，ULONG ipaddr， UCHAR proto_ id，DINT len）//發(fā)送IP 數(shù)據(jù)；該子程序用來創(chuàng)建一個發(fā)送數(shù)據(jù)報。

　?。?） void ip_rcve（UCHAR xdata *inbuf） //接收IP 數(shù)據(jù)；該子程序檢測一個外來數(shù)據(jù)包，并對數(shù)據(jù)包作相應(yīng)的處理。

　　3.3.3 TCP 協(xié)議的實現(xiàn)

　　1.使用TCP 狀態(tài)機：TCP 協(xié)議是整個TCP/IP 協(xié)議的核心，也是傳輸層中最復(fù)雜的協(xié)議。TCP 協(xié)議在兩個端點之間建立了等效于物理連接的邏輯連接。數(shù)據(jù)沿著這個連接雙向傳輸。連接的雙方必須對發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)保持跟蹤，以便能夠檢測出數(shù)據(jù)流中的遺漏和重復(fù)。

　　2.使用簡單的確認機制：序列號和確認號這兩個字段用于協(xié)同完成TCP 協(xié)議中的確認工作。對于每個接收到的數(shù)據(jù)包進行確認號的計算，需要從接收到的數(shù)據(jù)包中提取TCP 報文的數(shù)據(jù)部分長度，并進行計算，這增加了處理器的運算量。但如果每次只對單個TCP 報文進行確認的話，并沒有太大的難度。TCP 協(xié)議主要包含的程序如下：

　?。?） init_tcp（void） //初始化TCP 協(xié)議

　?。?） Tcp_send（UINT flags， DINT hdr_len， UCHAR nr） //發(fā)送TCP

　　（2） Tcp_retransmit（void） //重發(fā)TCP 數(shù)據(jù)

　?。?） Tcp_inactivity（void） //停止TCP

　?。?） Tcp_rcve（UCHAR xdata * inbuf， UINT len） //接收TCP 數(shù)據(jù)

　　3.3.4 HTTP 協(xié)議簡介

　　HTTP 協(xié)議是TCP 協(xié)議的高層協(xié)議，HTTP 的請求和應(yīng)答都是一行或多行文本，它的結(jié)束標志是一個換行符［5］。如果請求成功，數(shù)據(jù)就沿著該連接發(fā)送，直到發(fā)送完為止。HTTP的端口號為80.HTTP 中的命令稱呼為方法（method），其中GET 語句用來獲取文檔，POST語句用來粘貼文檔。通過判斷GET 和POST 語句后面的文件名來判斷所需要傳遞的文件的位置。

　　請求：

　　GET / HTTP/1.1

　　響應(yīng)：

　　HTTP/1.1 200 OK

　　Content-type： text/html

　　……

　　《html》

　　《body》

　　……

　　《/body》

　　《/html》

　　4.應(yīng)用部分

　　本 WEB 服務(wù)器系統(tǒng)幾乎可以應(yīng)用于所有對實時性要求不是很高的場合，只要對本系統(tǒng)的相關(guān)部分做些修改或改進，例如：客戶端的訪問權(quán)限、IP 地址的過濾等，就可應(yīng)用于諸如遠程抄表、信息家電的遠程控制等場合。下面圖7 為ping 命令測試網(wǎng)絡(luò)不通到通的連接狀態(tài)，圖8 實現(xiàn)了局域網(wǎng)內(nèi)任意主機通過ip 地址形式訪問單片機內(nèi)部存諸的網(wǎng)頁，從而實現(xiàn)對單片機系統(tǒng)的遠程監(jiān)控。

　　圖7 網(wǎng)絡(luò)連接測試

　　圖8 遠程監(jiān)控溫度

　　5.結(jié)束語

　　實現(xiàn)了基于單片機的 TCP/IP 協(xié)議棧，使單片機控制的系統(tǒng)具有了WebServer 的功能，這樣可以使用PC 機通過因特網(wǎng)遠程訪問單片機系統(tǒng)，也可以使用單片機系統(tǒng)將有用的信息通過因特網(wǎng)發(fā)送到遠端的PC 或其它終端上。為嵌入式設(shè)備實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控、遠程診斷、遠程幫助、遠程升級、遠程重構(gòu)等功能提供了可能，這是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。