1 硬件部分

　　大部分嵌入式系統都有一個用來進行狀態和系統診斷的外部界面，傳統上是用串口終端的形式實現的，但在⊥業控制巾遠程診斷有很大優勢。因為web瀏覽器使用廣泛，所以它是用戶界面的合理選擇。從技術上講，瀏覽器就是web客戶端，這就意味著嵌入式系統必須是web服務器。本模塊是一個微型、可用的web服務器，它可以監控連接在系統lo口總線上的家用電器和各種傳感器的狀態。

　　在本模塊中，微處理器選擇microchip公司的8位單片機plc16f877。為了驅動以太網控制器，微拄制器必須模擬pc isa總線的讀寫周期。

　　（l）設昔地址．

　　盡管以太網控制器有20條地址線（a0～a19），但除了5條以外都能以硬連接方式進行調塑，以捉供信號或接地，剩下的5條線用來選擇感興趣的寄存器。

　　（2）設置數據線．

　　在 個讀周期里，微控制器的數據線一定作為輸入；在一個寫周期里它們一定是輸出，并且設置為數據的字節值。

　　（3）維持讀或寫的信號。

　　信號是活動低電平，所以無論讀或寫都必須設置為低電平。

　　（4）讀獲取數據。

　　如果是讀周期，獲取數據。如果讀數據線維持信號并且地址正確，以太網控制器將驅動數據總線，于是就 可以讀取數據。

　　（5）撤銷讀寫信號。

　　如果是一個讀周期，以太網控制器將會停止驅動數據總線；如果是寫周期，將會鎖住從微控制器接收來的 數據。

　　（6）取消對數據線的設置。

　　使微控制器輸出驅動程序無效，為其他應用釋放數據總線。

　　微控制器上需要下列i/o線：

　　· 1條讀輸出線和1條寫輸出線：

　　· 5條地址輸出線，它們只有在以太網芯片被訪問時才有意義，因此也可以被用作其他用途；

　　· 8條雙向數據線，同樣地，它們也只有在以太網芯片被訪問時才有意義。

　　2．軟件部分

　　由于本實例采用的是一個單片機系統，處理速度和存儲容量都十分有限，所以，在tcp/ip協議的選用方面 ，采用下列4種tcp/ip協議。

　　（1）arp協議。

　　在以太網上把報文從一臺機器發送到另一臺機器，如果不知道目的機器的物理地址就會發生問題。為了解 決這個問題，開發了地址解析協議（arp）。arp的任務是把ip地址轉化成物理地址，這樣做就消除了應用程 序需要知道物理地址的必要性。

　　arp請求是以廣播的形式發送的。因此，同一網絡的所有主機都能接收到arp請求。當nic接收到網絡上的廣 播幀并經過判斷是arp請求后，要進一步判斷是否是目的ip，是否與自己的ip地址一致。如果是，發出arp應 答，否則，丟棄該幀。

　　本模塊中，嵌入式web服務器不會主動向某一p地址發出數據幀，因為它是被動的，它只接收來自客戶的服 務請求，為客戶提供服務。因此，web服務器只需處理arp請求，發回arp應答即可。

　　在arp協議中，只對arp應答部分進行實現。在arp數據報中，將以太網首部算在內也只有42字節，首先將其 向pic單片機的內置ram中發送，然后按照arp協議，如果是自己的ip請求的話，將arp應答送出。

　　（2）ip協議。

　　ip協議是tcp/ip協議族中最為核心的協議。其他的協議都要靠ip傳送或接收數據，亦即不管數據的最終應 用，所有流進流出的數據都要經過ip。

　　針對嵌入式web服務器的特點，對ip協議作如下處理。

　　首先對接收到的ip數據報進行處理，向上層協議進行提交。

　　然后對rap報文、icmp報文進行封裝，交給數據鏈路層進行裝幀。當網卡收到發給自己的數據幀后，對以太 網首部中的幀類型字段進行判斷，如果該字段為0x0800，說明后面的數據為ip數據報，將該數據報交ip層處理。p協議判斷此數據報的ip首部中目的ip地址字段與本地ip地址是 否一致，如不一致，丟棄該數據包；如一致，進行p首部校驗和檢查，當其無誤時，去掉ip首部，將數據提 交上層處理。

　　在本模塊中，首先從rtl8019as中將ip首部的1個字節發送，在該首部1個字節中，記錄有ip首部的長度， 然后，繼續發送剩余部分字節。雖然ip首部通常有20個字節，但如果包含選項字段的話，其首部將會變長， 因此，必須檢查ip首部的長度。接收ip首部后，根據ip首部中的協議字段決定交給icmp協議還是rap協議處 理。

　　（3）icmp協議。

　　icmp是internet控制報文協議，是ip的一個附件，用于幫助網絡上所有節點實現簡單的診斷并返回錯誤消 息。它傳遞差錯報文以及其他需要注意的信息。icmp報文通常被p層或更高層協議（tcp或udp）使用。

　　ping程序是對兩個tcp/ip系統連通性進行測試的工具。它只利用icmp回顯請求和應答報文。構造回顯應答 報文比較簡單，代碼字段總是0，標識符和序號字段設置成請求的發送方，回答中也不作修改。源系統可以 用這些字段匹配請求和回答。

　　在