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嵌入式网络协议栈在μC/OS-Ⅱ操作系统中的设计与实现

作　者: 张震
导　师: 王溪波
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 嵌入式系统 μC/OS-Ⅱ LwIP 网络协议 WEB服务器
分类号: TP393.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

在嵌入式系统中引入操作系统可以使应用程序开发者方便地对嵌入式系统的各种软硬件资源进行管理,能够使系统运行的更稳定。应用程序开发者使用操作系统所提供一些系统服务功能能够快速地开发出用户所需要的应用功能。具有网络功能的嵌入式设备能够实现更广泛、更通用的数据共享、硬件共享与通信功能。与传统的孤立嵌入式设备相比,联入网络的嵌入式设备不但拥有传统的功能,还拥有联网带给嵌入式系统的优点。因此,在嵌入式系统中,操作系统和网络协议的结合具有重要的现实意义。本课题的目的是为没有网络协议的μC/OS-Ⅱ(RTOS)添加网络协议栈,使得使用本课题所设计的μC/OS-Ⅱ作为操作系统的嵌入式设备能够联入网络。本课题首先对μC/OS-Ⅱ的系统结构和特点进行了分析。设计并实现了其到硬件开发平台的移植。然后评述了嵌入式轻型网络协议栈LwIP的特点和原理,设计并实现了网卡芯片初始化、接收数据、发送数据和中断处理,并设计了驱动程序与网络协议之间的结合部分,为网络协议编写操作系统仿真层。实验结果显示能从运行网络协议栈的系统中收到Ping命令的响应。这表明运行在操作系统中的协议栈的底层驱动、数据链路层、Internet协议、Internet控制信息协议已经正常工作了。最后采用本课题所设计的网络协议栈,在该操作系统环境中设计并实现了一个嵌入式WEB服务器。实验结果表明用户使用该服务器可以远程地访问与控制开发板。这表明该系统能够正确地处理用户通过浏览器提交的超文本传输协议请求。本课题所设计的网络协议栈的超文本传输协议工作正常。从实验结果可以得出结论：本课题所设计的嵌入式网络协议栈已经成功地运行在μC/OS-Ⅱ操作系统中；使用本课题所设计的系统作为网络应用程序的开发平台是可行的。

嵌入式网络协议栈在μC/OS-Ⅱ操作系统中的设计与实现

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