基于CP2200的嵌入式以太網(wǎng)接口設(shè)計

　　4.2 TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計

　　圖4本系統(tǒng)使用的TCP/IP協(xié)議棧

　　我們結(jié)合項目的實際需要，自行開發(fā)了簡化的TCP/IP協(xié)議[4]，實現(xiàn)的協(xié)議包括UDP協(xié)議、IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、TCP協(xié)議以及一個簡單的HTTP協(xié)議。各協(xié)議自成一個模塊，可以根據(jù)實際需要，選擇使用全部的協(xié)議或部分協(xié)議，由于本應用主要使用UDP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，因此，TCP部分和HTTP部分可以不使用，去掉這兩個模塊不會影響系統(tǒng)的正常工作。

　　在實現(xiàn)時，每種協(xié)議的格式都定義為一個結(jié)構(gòu)體，發(fā)送數(shù)據(jù)時，只需將應用數(shù)據(jù)由高層傳遞到下一層，每層協(xié)議會自動添加本層協(xié)議所需的報首內(nèi)容，如，發(fā)送UDP數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)傳給UDP層，UDP層會在數(shù)據(jù)之前加入源目的端口號和目的端口號以及數(shù)據(jù)報長度和校驗和等8個字節(jié)的UDP報首信息，然后交給IP層處理，IP同樣地在UDP報文前加入IP報首信息，然后發(fā)送給下一層。IP層發(fā)送時先從ARP Cache中查詢目的IP地址對應的MAC地址，如果有，則將該MAC地址放入相應位置，然后發(fā)送；如果找不到目的MAC地址則需要發(fā)送ARP請求包，廣播請求擁有該IP地址的MAC地址，收到ARP回復包后，再將該IP數(shù)據(jù)發(fā)送到下一層，在IP報之前再封裝上源MAC和目的MAC地址以及幀類型后，就可以由CP2200進行數(shù)據(jù)的發(fā)送，CP2200會自動添加幀首用于幀同步的8字節(jié)前導符和最后的幀校驗序列，真正將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡上。

　　5 結(jié)論

　　本論文的創(chuàng)新點：本文設(shè)計的以太網(wǎng)接口采用新型的單芯片以太網(wǎng)控制器CP2200，可以實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡實時傳輸，具有穩(wěn)定的工作性能、抗干擾抗震性能和較低的系統(tǒng)開發(fā)成本。簡化的TCP/IP協(xié)議棧，既避免了通用嵌入式TCP/IP的移植工作，也避免了資源的浪費，同時便于修改和擴充。

　　CP2200是一款新型的單芯片以太網(wǎng)控制器，具有高性能的并行外部內(nèi)存界面，高達30 Mbps的操作速度可大幅縮短通訊時間，可使搭配的微控制器能以更高效率執(zhí)行通訊協(xié)議或其它程序?；贑P2200開發(fā)的以太網(wǎng)接口現(xiàn)以廣泛應用于遠程檢測和監(jiān)視、嵌入式Web服務器、POS設(shè)備、遠程以太網(wǎng)-UART橋等領(lǐng)域，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益，具有廣闊的發(fā)展前景。

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