單片機(jī)圖像采集與網(wǎng)絡(luò)傳輸

3.4 圖像數(shù)據(jù)的封裝

DB200采集完1幀圖像后，通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳送給89C52；89C52則將圖像數(shù)據(jù)按TCP/IP協(xié)議封裝成以太網(wǎng)幀（圖3），然后通過(guò)數(shù)據(jù)總線送給RTL8019AS；RTL8019AS則將以太網(wǎng)幀經(jīng)RJ45接口送到10M以太網(wǎng)上。

從圖3可以看到，每個(gè)以太網(wǎng)幀的最大長(zhǎng)度為1518字節(jié)，最小為64字節(jié)。其數(shù)據(jù)部分最大為1500字節(jié)，最小為46字節(jié)。每個(gè)UDP數(shù)據(jù)傳輸前，必須加上 8字節(jié)的UDP頭來(lái)構(gòu)成UDP數(shù)據(jù)報(bào)；再加上20字節(jié)的IP頭來(lái)構(gòu)成IP數(shù)據(jù)報(bào)；最后加上14字節(jié)的幀頭來(lái)構(gòu)成以太網(wǎng)幀。這就是所謂的數(shù)據(jù)包封裝。為了避免分段操作的麻煩，UDP數(shù)據(jù)報(bào)的最大長(zhǎng)度應(yīng)為1500 - 28=1472字節(jié)。在實(shí)際應(yīng)用中，我們采用每行圖像數(shù)據(jù)（385字節(jié)）封裝一個(gè)包的方式傳輸數(shù)據(jù)。
void Data_send( UINT src_port, UINT datalen) // （例程5--UDP數(shù)據(jù)報(bào)封裝）：
{ UDP_HEADER xdata * udp;
udp = (UDP_HEADER xdata *)(outbuf + 34); // 34=14（以太網(wǎng)幀頭長(zhǎng)）+ 20（IP報(bào)頭長(zhǎng)） udp->dest_port = 2001; // 目的端口號(hào)
udp->source_port = 20011; // 源端口號(hào)
udp->length = 8 + datalen; // UDP包總長(zhǎng)= UDP頭長(zhǎng)度+數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
udp->checksum = 0; // 不校驗(yàn)UDP數(shù)據(jù)報(bào)
ip_pack(outbuf, dest_ipaddr, udp->length); // 封裝IP包
}
void ip_pack(UCHAR xdata * outbuf, ULONG dest_ipaddr, UINT datalen)//（例程6-封裝IP包）
{ IP_HEADER xdata * ip; static UINT ip_ident; // datalen為UDP數(shù)據(jù)報(bào)總長(zhǎng)度
ip = (IP_HEADER xdata *)(outbuf + 14); // 14字節(jié)為以太網(wǎng)幀頭長(zhǎng)度。
ip->ver_len = 0x45; ip->type_of_service = 0; // 版本號(hào)和服務(wù)類(lèi)型。
ip->total_length = 20 + datalen; // 數(shù)據(jù)報(bào)總長(zhǎng)=IP頭長(zhǎng)度+數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
ip->identifier = ip_ident++; // IP數(shù)據(jù)報(bào)序列號(hào)。
ip->fragment_info = 0; // IP數(shù)據(jù)報(bào)不分段。
ip->time_to_live = 32; // 生存時(shí)間。
ip->protocol_id = UDP_TYPE; // 協(xié)議類(lèi)型為UDP=17。
ip->header_cksum = 0; // 校驗(yàn)和清0。
ip->dest_ipaddr = 0xEA050607L; // 0xEA050607L=234.5.6.7 為目標(biāo)組播地址
ip->source_ipaddr = 0xD224446FL; // 0xD224446FL=210.36.68.111為本地IP地址
ip->header_cksum = ~cksum(outbuf + 14, 20); // 計(jì)算20字節(jié)的IP數(shù)據(jù)報(bào)頭校驗(yàn)和
eth_send(outbuf, 34 + datalen); // 封裝以太網(wǎng)幀并發(fā)送。
}

在上述例程5和例程6中，UDP的校驗(yàn)和是可選的，IP頭的校驗(yàn)和是必需的。例程5將UDP檢驗(yàn)和置為0，例程6則用cksum( )函數(shù)來(lái)計(jì)算IP頭校驗(yàn)和。本地IP地址可取任意有效值。

3.5 以太網(wǎng)幀的封裝和發(fā)送

從圖3可知，以太網(wǎng)幀封裝就是要將目的MAC地址、源MAC地址和所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類(lèi)型放到待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)報(bào)前（成為以太網(wǎng)幀頭）。因?yàn)槲覀円M(jìn)行的是組播發(fā)送，所以目的MAC地址也必須是組播的MAC地址；而本地的源MAC地址我們就用01:02:03:04:05:06。