单片机上简单嵌入式web服务器的设计与实现

单片机上简单嵌入式Web服务器的设计与实现作者：司凤山，SiFeng-shan作者单位：安徽财经大学信息工程学院,安徽,蚌埠,233041刊名：计算机应用与软件英文刊名：COMPUTERAPPLICATIONSANDSOFTWARE年，卷(期)：2008，25(5)引用次数：0次参考文献(5条)1.颜振亚.郑宝玉无线传感器网络[期刊论文]-计算机工程与应用20052.李建中.李金宝.石胜飞传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展[期刊论文]-软件学报2003(10)3.周晓峰.杨世锡.华亮单片机上简单TCP/IP协议的实现[期刊论文]-微电子学与计算机2004(02)4.沈文.黄力岱.吴宗锋AVR单片机C语言开发应用实例--TCP/IP篇20055.周立功单片机数据通信应用技术2003相似文献(10条)1.学位论文陈伟基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现2006随着通讯技术、网络技术和半导体技术的飞速发展，嵌入式系统接入网络已成为其应用的一个重要方向。越来越多的嵌入式系统选择Web服务器的方式与Internet进行数据交换。而以太网是构筑现代Internet网络的基础，因此实现基于以太网的嵌入式Web服务器将具有较高的实用价值。本课题主要针对以MCS-51系列单片机为核心的中低档嵌入式系统，设计了一种基于8位单片机的以太网嵌入式Web服务器。其硬件平台主要由内带64k字节FlashEPROM的微处理器W78E516B、以太网控制器RTL8019AS、32k字节容量的RAM62256、网络隔离变压器20F-01以及用于片选的ATF16V8B等器件组成。整个系统的软件开发环境采用的是德国Keil公司的集编辑、编译、仿真和调试于一体的KeilμVision2软件。程序设计是以TCP/IP协议参考模型为核心进行的。参考模型中的物理层和数据链路层由网络接口芯片RTL8019AS及其驱动程序完成的。TCP/IP协议栈的主体设计分为横向和纵向两条主线。横向主线包括收发缓存设计和定时器设计。纵向主线包括ARP协议模块、IP协议模块、ICMP协议模块、UDP协议模块、TCP协议模块和HTTP协议模块的设计。在应用层以HTTP协议和公共网关接口CGI技术为基础，构建了嵌入式Web服务器，实现了浏览器与Web服务器的动态交互过程。最后将设计的嵌入式Web服务器应用于B/S模式的远程温度监控系统中，实验室模拟运行结果验证了这种方法的有效性和实用性，为嵌入式以太网Web技术在监控领域中的应用作出了有益的探索和尝试。2.会议论文黄金生.刘薇构建基于以太网及INTERNET的MCS-51单片机嵌入式WEB服务器2003以SST89C58单片机为核心,选用TLC2543串行A/D芯片进行数据采集,利用RTL8019AS网卡实现以太网接口,通过在单片机中嵌入精简的TCP/IP协议实现单片机的WEB服务器功能.客户端可以通过自己的浏览器浏览采集器的状态和数据甚至可以发出控制指令使单片机完成某些操作.3.学位论文李俊吉嵌入式Web服务器的研究与实现2007随着21世纪网络化、信息化时代的来临，嵌入式设备的网络互联已经成为必然的发展趋势。如何通过Internet共享以单片机应用系统为中心的小型嵌入式设备的信息，已经成为了嵌入式系统的一个研究热点。针对目前国内中小型嵌入式系统资源有限的特点，本文提出了一种μC/OS-Ⅱ+TCP/IP的解决方案，实现了一种新型的嵌入式Web服务器。本文首先对嵌入式系统进行了概述，对国内外嵌入式Internet技术应用的广泛性以及它对各个领域产生的巨大影响进行了说明。通过对嵌入式系统接入Internet技术的分析和比较，提出了利用嵌入式Web服务器的方式实现嵌入式设备接入网络。其次，对嵌入式Web服务器的架构、系统流程和硬件进行了分析与设计。在系统目标开发板上使用的核心芯片是C8051F020微控制器，网络接口芯片是REALTEK公司RTL8019AS。第三，分析了实时操作系统μC/OS-Ⅱ功能及内核，详细阐述了μC/OS-Ⅱ在C8051F020上的移植，并针对嵌入式应用特点，开发了以太网控制芯片驱动程序。最后，对TCP/IP协议栈进行了分析，设计出了精简的TCP/IP协议栈，使得嵌入式设备能支持TCP/IP等Internet有关的协议。根据单片机的特点和应用领域的要求，只保留了ARP、ICMP、IP、TCP和HTTP协议。通过对嵌入式Web服务器的测试，用户可以使用远程终端浏览器通过服务访问该服务器数据资源。基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式Web服务器，对于降低成本、利用有限资源实现嵌入式Internet技术提供了高效、简洁的平台，为今后系统扩展，实现工业现场嵌入式设备网络互联，以及进行远程监视、控制、诊断等功能提供了新的技术途径。4.期刊论文基于单片机的嵌入式Web服务器设计-机械工程与自动化2009,(6)介绍了一种能在单片机无操作系统的环境下实现嵌入式Web服务器的设计思想与方法,能很好地满足嵌入式系统的要求.5.学位论文李海英基于单片机的嵌入式Web服务器在远程故障诊断中的应用2005随着各种设备的大型化，控制系统的综合化，系统的可靠性显得更为重要，各种新的故障诊断技术和方法也不断涌现。远程故障诊断技术就是故障诊断技术中的一种，该技术是通过设备故障诊断技术与计算机网络技术相结合，在设备上建立状态监测点，采集设备状态数据，在故障诊断中心对设备运行进行分析诊断的一项新技术。在当今信息时代，因特网和局域网技术的迅速发展及其良好的应用前景，使之成为各种信息的传输介质。基于Internet的远程状态监测与故障诊断作为21世纪的新型合作方式倍受学术界和工业界的重视。而随着当前Internet/Intranet技术的迅速发展，各种嵌入式系统也产生了网络互联的需要。要想实现嵌入式系统的Internet网络化，就必须在嵌入式系统中实现TCP/IP协议。现在嵌入式TCP/IP协议栈的研究和应用，已成为嵌入式应用领域和互联网领域的研究热点。本课题就是利用基于单片机的嵌入式网络技术实现TCP/IP网络协议，将采集到的故障数据发送到网络上，实现远程故障诊断。本课题包括以下几部分：一是对TCP/IP协议进行分析和研究，将协议进行压缩和裁减，使之能够适用于资源有限的嵌入式系统，然后用C语言对TCP/IP协议进行编程，实现嵌入式TCP/IP协议，该部分是本课题的重点所在；二是对系统的硬件部分进行设计，充分考虑单片机的性能和各个引脚的功能，对单片机和网卡之间的数据传输进行设计；三是将嵌入式TCP/IP协议下载到单片机中，对协议进行测试，通过八位的模拟通道，采集故障数据，通过网络进行数据传输，实现远程故障诊断。基于单片机的远程故障诊断技术的提出，在一定程度上克服了时间和地点上的差异，既可以解决企业内专业人员相对较少的问题，又有利于研究机构充实技术理论研究，因而具有明显的社会效益和经济价值。6.期刊论文索明何.饶运涛.邢海霞.SuoMinghe.RaoYuntao.XingHaixia基于单片机的嵌入式Web服务器设计与实现-科技广场2008,(5)介绍了一种能在单片机无操作系统的环境下实现嵌入式Web服务器的设计思想与方法,能很好地满足嵌入式系统的要求.7.学位论文刘忠超基于MCU的嵌入式WEB服务器的设计与实现2007随着互联网和嵌入式系统的迅猛发展和广泛应用，嵌入式系统接入网络已成为其应用的必然趋势。目前，基于网络应用的嵌入式设备多以PC机或ARM等32位微处理器作为硬件，来构成嵌入式Web服务器，存在成本高、体积大、功耗大等缺点。MCU在各个领域和家庭中应用极为广泛，但大多数仍处于单独应用阶段。为使当前普遍应用的低端微控制器具备网络服务功能，本文以8位单片机为对象，研究基于MCU的嵌入式WEB服务器的设计实现方法。主要研究内容和结论如下：(1)提出了以8位微控制器驱动以太网控制芯片的设计方案，设计了嵌入式WebServer的系统结构，给出了系统硬件设计方案、硬件系统组成以及各部分的功能和联系。搭建了系统硬件电路，主要是8位微处理器与以太网控制芯片电路的实现，以达到与上层信息网络互联的目的。(2)对硬件系统中使用的MCU芯片和网卡控制芯片进行了认真的研究，编写了基于AT89C55WD单片机和网卡控制芯片RTL8019AS的程序代码，详细论述了Ethernet接口控制模块的实现和Ethernet网卡控制芯片驱动程序的设计。(3)为了将TCP/IP协议栈用于嵌入式系统，根据单片机系统的实际资源情况，对传统的TCP/IP协议栈进行了精简，阐述了μIP协议栈的实现方法和实现流程，在系统中加载了精简的TCP/IP协议。(4)用KeilC51uVision2开发工具，对用C51语言设计的系统软件程序进行编译、调试和运行测试，结果表明，设计的基于8位微处理器的Web服务器，能够实现Web服务器的基本功能。(5)本文提出的基于单片机系统中实现嵌入式Web服务器的方法，为嵌入式系统接入互联网提供了理论依据和技术支持，也验证了整个系统实现的可行性。研究的方法对寻找并解决如何使8位单片机以最优的性价比接入Internet，均具有重要的理论意义和实用价值。8.学位论文王海明基于网络单片机的家庭远程监控系统2007随着互联网技术和信息通信技术的发展，远程监控系统成为日常生活中的重要辅助设备，应用也十分广泛。特别是当人们出门在外或行动不便的残疾人，想对家里的状况随时进行了解时，就可以通过家里的图像监控点，通过互联网实时地对家里的状况了如指掌。同时也可以对家里的信息家电进行简单控制，例如：空调，电视，电饭锅等等。真正达到无人在家，有人值守。这将给生活带来极大方便。本课题研制了一种基于单片机的家庭远程监控系统，主要用于家庭，电站等设施的监控。通过系统的有效扩展还可以增加防盗、防火，报警等功能。目前市场主流的远程监控系统采用PC或32位的高档单片机、ARM，FPGA等为核心构成。这些方案的缺点是成本过高、开发复杂、周期长、难以普及。本系统采用UBICOM公司的8位高速MCU和虚拟软件包，再加上图像传感器JPEG232为核心的设计方案，通过TCP/IP协议实时来传送图像监控以及信息家电控制命令。由于UBICOM公司的SX52BD100单片机指令执行速度最高可达100MIPS，所以完全可满足需要。这种方案的特点是不需要过多的专用设备，外围器件少，成本低，开发简单，而且可扩展性很强，可以应用在很多场合，因此本系统具有明显的综合经济效益和广阔的商业前景，具有较大的实用价值和经济价值。论文主要包括：远程监控和信息家电的发展现状，系统的硬件和软件设计，包括图像数据采集与处理程序、TCP/IP协议改写移植，串口(包括RS232口、I'2C)驱动程序，网页控制相关程序。最后对系统进行调试并给出实验结果，而且针对系统存在的问题，对系统硬件进行了重新设计。9.学位论文陈晓萍基于单片机的嵌入式WEB服务器设计2007本文主要研究采用以太网接口芯片RTL8019AS和TCP/IP协议实现嵌入式WEB服务器，此服务器可以使各种带串口的工控设备和数据采集设备很容易地连接到Internet，这样就能够利用Internet实现对各种嵌入式设备的低成本远程访问和资源共享。本研究实现的嵌入式WEB服务器以STC89C51系列单片机为核心，用其串口作为与嵌入式设备的接口，用RTL8019AS芯片和RJ-45作为以太网接口，并通过软件实现RS-232与TCP/IP协议的转换，通过以太网实现嵌入式设备与远程计算机之间的双向数据通信，给出了硬件设计和软件实现方案。硬件主要研究微控制器和以太网控制芯片之间的接口设计和以太网控制芯片RTL8019AS的驱动。软件部分研究实现了TCP/IP的各层协议，包含了ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、HTTP等，在实际中得以应用，如对于蓄电池电压的远程检测等。研究结果表明，利用嵌入式WEB服务器将嵌入式设备连入Internet网络是切实可行的。经实验测试整个系统占用资