基于IPV6 的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計
2.4 以太網(wǎng)芯片的擴展
本系統(tǒng)網(wǎng)絡芯片使用的是RTL8019AS芯片,RTL8019AS是臺灣REALTEK公司生產(chǎn)ISA
接口的通用以太網(wǎng)控制器。RTL8019AS 的硬件連接主要涉及三部分:第一部分是RTL8019AS
工作模式及相關配置,其配置包括:RTL8019AS 的工作方式選擇、總線方式、I/0 基址設置、
中斷線選擇、傳輸介質(zhì)選擇、BROM(自舉程序存儲器)的容量和基址設置。第二部分是與
MCU 的連接。第三部分是傳輸介質(zhì)的連接,其電路圖如圖2 所示。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/152120.htm
3. 系統(tǒng)軟件設計
網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件部分設計,大體可分為三個部分:底層以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的收發(fā)、
TCP/IPv6 協(xié)議功能的實現(xiàn),以及用戶應用軟件的實現(xiàn)。其中,在用戶應用軟件部分的設計
中主要是采用的是匯編語言來描述的,它主要完成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集參數(shù)設置、數(shù)據(jù)的采
集、數(shù)據(jù)的保存,以及數(shù)據(jù)的顯示等,系統(tǒng)軟件部分三個模塊之間的關系結(jié)構(gòu)圖如圖3 所示。
在網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計中,底層網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的收發(fā)采用的是以太網(wǎng)為物理媒介,在
Internet 的通明傳輸中采用的是TCP/IPv6 為通信協(xié)議來搭建的。系統(tǒng)在測控的局域網(wǎng)中,通
過使用一臺路由器來實現(xiàn)與外部Internet 的連接。這樣做,一來保證了內(nèi)部測量儀器、傳感
器等電子設備的安全性,對外部的訪問可以進行過濾,防止了來自因特網(wǎng)的惡意破壞;二來,
在網(wǎng)絡通訊中的許多繁雜的工作不需要在現(xiàn)場設備端實現(xiàn),現(xiàn)場設備的TCP/IPv6 協(xié)議棧設
計的工作量可大大降低。一般只要實現(xiàn)基本的IPv6, ICMPv6 和UDP 就可以工作了。
此外,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與遠方控制站之間的通訊采用了客戶/服務器模型,即數(shù)據(jù)采集系
統(tǒng)為服務器,控制站為客戶機??蛻魴C向服務器發(fā)送數(shù)據(jù)傳送請求、采集系統(tǒng)的參數(shù)設置等;
服務器根據(jù)客戶機的請求提供一些特定的服務,比如返回數(shù)據(jù)、某端口狀態(tài)等,網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采
集流程如圖4 所示。
4. 總結(jié)
本文創(chuàng)新點:在 8 位嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)IPv6 協(xié)議的網(wǎng)絡互聯(lián)。Internet 的IPv6 網(wǎng)絡層
協(xié)議目前還是一個比較新鮮的事物,并不為多數(shù)人所知,嵌入式系統(tǒng)在這幾年的快速成長后,
已成為時代的新寵,雖然它實現(xiàn)的方式和采用的方法各有千秋,但相對而言它已具備了比較
完善的設計思想。論文將IPv6 協(xié)議引入到目前流行的嵌入式Internet 系統(tǒng)的研究熱潮中,大
膽使用性能優(yōu)良但價格低廉的8 位MCU 作為網(wǎng)絡協(xié)議實現(xiàn)的載體。
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