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基于精简TCP/IP协议栈的信息家电网络服务器

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:通过分析和实验,研究嵌入式TCP/IP协议栈S1C33-Stack的结构及运行原理,给出以S1C33-Stack构造单芯片嵌入式网络服务器,将信息家电组网及接入Internet的实现方案。研究单芯片嵌入式网络服务器中S1C33-Stack与用户程序的接口方案,用户登录软件及信息家电监测软件的设计方法。
  关键词:SIC33209嵌入式系统TCP/IP协议栈网络服务器信息家电Internet
  
  引言
  
  S1C33209是EPSON公司推出的RISC结构的32位高性能CMOS微处理器,具有高速、低功耗、低电压操作、精简指令集等特点,提供乘与累加功能,既可用于办公设备,也特别适用于需要高级数据处理的便携设备,可以进行高速运算、灵活的I/O口控制和高效的数据操作。S1C33209具有8KB的内部RAM,其运算速率可达60MHz,加上优化的多数为单时钟周期的指令集,使S1C33209吞吐量大为提高。S1C33209比常规MCU有更快的运算速度及可靠的性能、可重复编程的结构,使得精简的TCP/IP能够在其中可靠运行。
  
  1硬件平台结构及设计
  
  信息家电远程访问时,通信数据量不大,10M以太网的通信速率即可满足要求;其次信息家电对实时性的要求不高,可定位在秒级。
  
  在这种情况下,构造了家电网络硬件平台服务器S1C-WebServer,其结构如图1所示。S1C33-WebServer主要由三部分组成,即S1C33209微处理器、RTL8019AS全双工以太网控制器(RealTek公司出品,100脚的TQFP封装,最大速率10Mbps,自带16KB的SRAM,工作在EthernetII和IEEE802.3、10Base5、10Base2、10BasetT下,全双工,支持8位与16位数据总线,与NE2000兼容)、可擦写Flash(采用Intel的E28F320,容量为4MB)。考虑到Flash的擦写在程序调试中不太方便,所以为S1C33209外围扩展512KB的SDRAM。在S1C33209中,运行用户程序和S1C33-Stack。在Flash中,存放S1C-WebServer的各种Web资源信息,综可处理Web页面、图像文件等,与PC机上WebServer中的硬盘可以存储大量的不同页面。Flash的容量决定了WebServer的资源文件的大小。RTL9019AS是Ethernet控制器,负责S1C33209与Ethernet的数据传递。在信息家电已具备RS232或相关标准接口的条件下,使用家庭自动化总线HAB(HomeAutomationBus)作为S1C33-WebServer与家庭网络协议SHNP(SimpleHomeNetworksProtocol)。家电通过RS232接口与S1C33-WebServer连接,经由EEthernet接入Internet。
  
  经过分析,S1C33209与RTL8019AS读写时序是兼容的,而且MCU的读写时延比RTL8019AS小得多。MCU与RTL8019AS的连接如图2所示。RTL8019AS的工作电压为5V,而S1C33209的工作电压为3.3V,所

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