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基于TCP/IP协议的智能终端设计和实现

作　者: 王莺
导　师: 曾培峰
学　校: 东华大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 智能终端 嵌入式HTTP服务 响应速度 安全性 健壮性
分类号: TP393.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 81次
引　用: 1次
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内容摘要


目前,嵌入式与网络通信技术已经深入到各种领域,使得当今控制设备更智能,更加舒适、有效和节能。网络技术的发展,使得基于网络的应用方式已成为一种潮流。在工业应用上,如何实现终端系统的B/S模式管理,实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式(比如LAN, WAN, Internet/Intranet等)访问和操作工控设备成为近几年来比较热门的研究课题。工控设备的B/S管理模式即通过网络远程监视和控制工业设备,利用互联网的优势,实现随时随地监视和控制工业设备,以达到节省资源,以及设备间的高效合作目的。它面临的最主要的挑战在于如何有效对设备资源进行访问控制,如何达到系统的实时性、高效性、安全性以及健壮性。工控设备的B/S管理模式研究重点是如何实现设备接入网络,目前设备接入网络的方式有很多,其中通过以太网直接在单片机上实现TCP/IP协议实现设备接入网络的方式最为灵活,实现成本也最低。本系统是以C8051F020单片机为核心,根据系统的需求,对TCP/IP协议进行裁剪,实现了基于LAN的智能终端远程监控的智能终端。实现的裁剪协议有地址解析协议ARP,网络互连协议IP协议,网络控制报文协议ICMP,传输控制协议TCP和超文本传输协议HTTP。由于单片机没有断电记忆功能,本系统还增加了外部存储器,实现系统的断电恢复功能。综上所述本系统由控制中心MCU,网卡部分和外部存储器三个部分组成。其中单片机C8051F020是系统的控制中心,网卡部分是由RTL8019AS和网络隔离芯片20F001NG和RJ45接口组成,外部存储器选用的是电可擦可编程只读存储器EEPROM。本系统在实现了低端智能终端基础上,对响应速度、安全性和健壮性方面加以改进和提高。通过中断方式、任务调度进行数据包发送、中断实现外部存储器的字节读写操作、固定缓存等方式提高智能终端设备的响应速度；通过IP地址和MAC地址双重地址认证机制提高网络层的安全性,通过循环冗余校验提高数据层的安全性；系统还限制了访问频数提高系统的健壮性。

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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 > 通信规程、通信协议
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