- 相關(guān)推薦
TCP/IP協(xié)議棧在嵌入式異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中的應(yīng)用
摘要：隨著測控技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益緊密的結(jié)合，測控系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為大勢所趨。本文闡述在一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)——CAN總線與以太網(wǎng)互聯(lián)系統(tǒng)設(shè)計方案中嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計與實現(xiàn)。從而實現(xiàn)了將基于TCP/IP協(xié)議的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與基于CAN總線協(xié)議的底層現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)連通。關(guān)鍵詞：TCP/IP協(xié)議棧 CAN總線 以太網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng) 異構(gòu)結(jié)構(gòu)
引言
Internet現(xiàn)已成為社會重要的信息流通渠道。如果嵌入式系統(tǒng)能夠連接到Internet上面，則可以方便、低廉地將信息傳送到幾乎世界上的任何一個地方。可以預(yù)言，嵌入式設(shè)備與Internet的結(jié)合代表著嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的真正未來。隨著IPv6的應(yīng)用，設(shè)備都可能獲得一個全球唯一的IP地址，通過IP地址和互聯(lián)網(wǎng)相連成為一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。但是傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議在實現(xiàn)實時性方面做得不夠好，它把大量的精力花在保證數(shù)據(jù)傳送的可靠性以及數(shù)據(jù)流量的控制上。而在實時性要求比較高的嵌入式領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的TCP/IP不能滿足其實時要求。另外，傳統(tǒng)TCP/IP的實現(xiàn)過于復(fù)雜，需占用大量系統(tǒng)資源，而嵌入式應(yīng)用的系統(tǒng)資源往往都很有限。因此，需要把傳統(tǒng)TCP/IP在不違背協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的前提下加以改進(jìn)實現(xiàn)，使其實現(xiàn)性得到提高，占用的存儲空間盡可能少，以滿足嵌入式應(yīng)用的要求。
在大型企業(yè)自動化系統(tǒng)中，上層企業(yè)管理層和生產(chǎn)監(jiān)控層一般采用的都是以太網(wǎng)和PC機(jī)，而在下層車間現(xiàn)場都是采用現(xiàn)場總線和單片機(jī)測控設(shè)備。上下兩層的溝通，通常采用工業(yè)控制機(jī)加以太網(wǎng)卡，再加上PC機(jī)插槽上的接口卡和并行打印口EPP接口卡來實現(xiàn)。這種連接方式成本高，開發(fā)周期長。針對這些情況，本文提出了一種單獨的嵌入式CAN-以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)互連系統(tǒng)的設(shè)計方案，成功地實現(xiàn)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的CAN總線網(wǎng)的直接數(shù)據(jù)傳輸。
1 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
CAN總線是一個設(shè)備互連總線型控制網(wǎng)絡(luò)。在CAN總線上可以掛接多達(dá)110個設(shè)備節(jié)點，各設(shè)備間可以自主相互通信，實現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。但設(shè)備信息層無法直接到達(dá)信息管理層，要想設(shè)備信息進(jìn)入信息管理層就要通過一種數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)。
這里設(shè)計了一個SX52網(wǎng)關(guān)，用于CAN總線與以太網(wǎng)的互連。圖1所示的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)分為三部分：現(xiàn)場測控網(wǎng)絡(luò)（CAN網(wǎng)絡(luò)）、嵌入式透明SX52網(wǎng)關(guān)和以太網(wǎng)信息管理終端（如監(jiān)控平臺和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫等）。以太網(wǎng)信息管理終端與CAN總線上的CAN節(jié)點通過Ethernet、SX52網(wǎng)關(guān)、CAN總線相互通信，其中SX52網(wǎng)關(guān)起核心異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的互連作用。
協(xié)議轉(zhuǎn)換是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連的技術(shù)關(guān)鍵和難點。協(xié)議轉(zhuǎn)換一般遙相呼應(yīng)采用分層轉(zhuǎn)換的方法，自低向上逐層進(jìn)行。目前互連大都是在網(wǎng)絡(luò)層或網(wǎng)絡(luò)層展開的，因而必須對互連層以下各層協(xié)議逐層向上轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換方法的依據(jù)是協(xié)議分層的基本原理，即
[1] [2] [3] [4] [5]
【TCP/IP協(xié)議棧在嵌入式異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中的應(yīng)用】相關(guān)文章：
TCP／IP協(xié)議04-29
IP網(wǎng)絡(luò)存儲·什么是IP SAN支持04-26
網(wǎng)絡(luò)仿真在高職網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中的應(yīng)用04-29
IP網(wǎng)絡(luò)存儲·什么是協(xié)議支持04-26
嵌入式系統(tǒng)與通信技術(shù)在汽車安全中的應(yīng)用05-02
IP網(wǎng)絡(luò)存儲·什么是網(wǎng)絡(luò)接口04-26
互聯(lián)網(wǎng)在大學(xué)俄語專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用05-02
智能光網(wǎng)絡(luò)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用04-28