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网络技术基础实验平台的开发与研究

作　者: 姜兴国
导　师: 戚宇林
学　校: 华北电力大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 嵌入式系统 TCP/IP协议族 精简设计 网络技术
分类号: TP393.0
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 17次
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内容摘要


学习和掌握网络通信知识对于当代大学生有着至关重要的意义,网络通信实验的设计就是为通信专业必修课程《网络技术基础》而设置的实验课。网络通信实验必须基于某种平台或软件工具,实验的目的是使学生理解网络通信的原理和方法,因此对实验工具的选择应尽量简单。在网络技术基础实验平台上,学生通过亲手操作完成各种网络通信协议的实验,可以很直观的了解网络数据的收发过程,加强对通信过程的理解,效果直观形象。本文采用Silicon labs公司生产的C8051F310系列单片机控制Cirrus Logic公司生产的以太网控制芯片CS8900A实现网络技术基础实验平台的设计。整个实验平台包括两部分,一部分是硬件平台,另外一部分是软件平台。硬件部分详细的讲述了整个硬件平台的总体设计以及各芯片的型号性能以及优缺点,还包括各个接口电路的设计与实现;软件部分讲述了以太网卡芯片驱动程序的设计以及单片机主控程序的结构,还包括PC机操作界面的设计。我们在单台计算机上建立了一个计算机网络实验平台,该平台设计的目的是利用嵌入式网络模块实现Ethernet帧、IP数据报、TCP数据段、UDP分组的发送,使学生熟悉网络的数据发送流程。随着网络技术的不断发展,以及Internet的使用越来越普及,本设计的成功实现将对大学生网络技术基础课程提供很好的教学实验帮助,通过在本设计提供的实验平台上开发更多的实验,将进一步推进网络技术基础实验课程的教学客观性和实验性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-16
  1.1 课题来源和背景  9
  1.2 国内外研究动态  9-14
    1.2.1 清华大学NetSmooth 网络实践的教学平台  10-11
    1.2.2 基于Visual Basic 网络编程的实验设计  11-14
  1.3 课题研究意义  14
  1.4 论文研究的主要内容  14-15
  1.5 本文章节安排  15-16
第2章 嵌入式TCP/IP 协议介绍  16-29
  2.1 引言  16
  2.2 TCP/IP 协议族和体系结构  16-18
  2.3 TCP/IP 协议族的基本工作原理  18-21
    2.3.1 封装的具体过程  18-19
    2.3.2 分用的具体过程  19-20
    2.3.3 TCP/IP 协议数据传输过程  20-21
  2.4 嵌入式TC/IP 协议介绍  21-28
    2.4.1 ARP 协议  22
    2.4.2 IP 协议  22-24
    2.4.3 TCP 协议  24-27
    2.4.4 UDP 协议  27-28
  2.5 本章小结  28-29
第3章 实验平台硬件设计  29-37
  3.1 实验平台的硬件结构  29-30
  3.2 单片机MCU 部分  30-33
    3.2.1 C8051F310 单片机介绍  30-31
    3.2.2 C8051F310 单片机接口电路  31-32
    3.2.3 C8051F310 串口电路  32-33
  3.3 网卡芯片CS8900A 部分  33-36
    3.3.1 芯片CS8900A 介绍  33-34
    3.3.2 CS8900A 接口电路图  34-35
    3.3.3 CS8900A 网络接口部分  35-36
  3.4 其他外围电路  36
  3.5 本章小结  36-37
第4章 实验平台软件设计  37-47
  4.1 软件整体框架模型  37
  4.2 CS8900A 驱动程序  37-41
    4.2.1 CS8900A 的工作原理  37-39
    4.2.2 CS8900A 驱动程序的实现  39-41
  4.3 TCP/IP 模块设计  41-46
    4.3.1 ARP 协议实现  41-42
    4.3.2 IP 协议实现  42-43
    4.3.3 UDP 协议实现  43-45
    4.3.4 TCP 协议实现  45-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章 网络技术基础实验内容开发  47-56
  5.1 实验平台整体介绍  47-48
  5.2 单片机串口测试  48-49
  5.3 实验开发  49-55
    5.3.1 IP 协议实验  49-51
    5.3.2 ARP 协议实验  51-52
    5.3.3 TCP 协议实验  52-54
    5.3.4 UDP 协议实验  54-55
  5.4 本章小结  55-56
第六章 结论  56-57
参考文献  57-60
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  60-61
致谢  61-62
详细摘要  62-69

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 计算机网络 > 一般性问题
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