基于高速单片机ATmega64的远程控制系统的研究-第2页-北极星电力软件网

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服务器发送数据时，将用户数据交给UDP协议模块或TCP 协议模块处理，UDP协议模块或TCP协议模块将其首部和数据封装成UDP数据包或TCP数据包，然后将封装好的数据包交给IP协议模块，IP模块在上层交给的数据包上添加IP首部，并封装成IP数据包，然后为 IP 数据包寻找路由，如果找不到相应路由，则向ICMP 协议发送出错报文，由ICMP 协议模块进行处理，在找到了合适的路由后，如果是以太网方式，则将数据包发送到网络接口层，利用ARP协议找到目的IP对应的物理地址，然后封装成以太网帧，由网卡驱动程序将以太网帧发送出去。

4 利用HTTP协议实现Web接收与发送控制数据

在单片机系统中实现HTTP 协议服务端的功能，就可以为其他的客户机提供超文本信息，客户端只需要使用统一的浏览器就可以与服务器进行信息交换。

超文本传输协议(HTTP)是目前通过Internet进行信息交换最主要的方式。在Internet上HTTP 通讯经常发生在 TCP/IP 连接之上。其缺省端口是TCP 协议的80 端口，当然，其他的端口也是可以使用的。HTTP 协议是建立在请求/响应(request/response) 模型上的。首先由客户建立一条与服务器的TCP链接，并发送一个请求到服务器，请求中包含请求方法、URI、协议版本以及相关的 MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions) 样式的消息。服务器响应一个状态行，包含消息的协议版本、一个成功或失败码以及相关的MIME 式样的消息(包含服务器的信息、资源实体的信息和可能的资源内容)。

单片机服务器除了包括HTML 文件以外，还有一个HTTP 驻留程序，用于响应计算机端的控制请求。用HTML 文件编写的网络界面，可以通过浏览器访问并利用相应的按扭向服务器发送HTTP 请求，此请求被送往由IP地址指定的URL。驻留程序接收到请求，在进行必要的操作后回送所要求的文件。在这一过程中，在网络上发送和接收的数据已经被分成一个或多个数据包(packet)，每个数据包包括：要传送的数据;控制信息，即告诉网络怎样处理数据包。TCP/IP决定了每个数据包的格式。

图5 是通过Web 浏览器看到的网络控制界面，必需将客户计算机与服务器系统的IP地址设置在一个段内。如本系统服务器IP地址设为192.168.0.10，客户机IP地址设为192.168.0.11，默认网关均为255.255.255.0。

(1) 发送控制数据过程:①通过浏览器向服务器系统(单片机)发送HTTP 请求;②服务器系统通过HTTP服务程序查看网页程序中表单内输入变量的变化;③取出变量值,调用串口程序将数据发出。

(2)接收采集数据过程：①系统HTTP 协议程序的http_serve 中调用串口程序接收串口数据,并用此数据取代其内部网页中的表格内“NO DATA”标记;②服务器系统把Web页面传送给用户界面的浏览器。

用低成本的AVR单片机和以太网控制器，配合适当的网络协议，实现了通过网络对RS232接口设备的数据采集及系统控制。如对其进行适当的改变与扩展，便可以用于其他接口的仪器仪表，并应用于更广泛的领域。由于系统的控制器使用的是单片机，限于其内部资源，所以网页文件不能过大。

以太网控制器的 RAM 以 256 字节为一页，是按页存储的结构，16位RAM地址的高 8位又叫页码。以太网控制器的16KB RAM的地址从0x4000～0x7FFF，即从页0x40 到页0x7F，共有64 页用来接收和发送数据包。这64页RAM是一块双端口RAM。所谓双端口就是说有两套总线连接到该RAM，总线A 用于以太网控制器读/写片上RAM，总线B 用于单片机读/写以太网控制器上的 RAM。总线A又叫Local DMA，总线B 又叫 Remote DMA。

2.1 数据包的发送过程

(1) 封装数据包：数据包在发送前，单片机将其按如图3所示的以太网帧格式封装好,并存放在外部SRAM。

(2)通过远程DMA将数据包写入到 RLT8019AS 的数据发送缓冲区，数据的目的缓冲区首地址和字节数由内部寄存器RSCR0、1设定。

(3) 通过RTL8019AS的本地DMA将数据送入FIFO 缓冲器进行发送。

2.2 数据包的接收过程

(1)本地 DMA 将需要接收的数据包存入到接收缓冲环中。

(2)由远程 DMA 将接收缓冲环中的数据包写入到外部 SRAM 中。

如果以太网控制器运行正常，接收到数据包时自动启动本地 DMA 将数据存入接收缓冲环中，也就是说第一步是由 RTL8019AS 自动完成的。但是，接收缓冲环的范围需要设置，PSTART、PSTOP 分别用于设置接收缓冲环的起始页和发送页，设置了接收缓冲环之后，接收到的第一个数据包放置的位置由当前页面寄存器CURR 决定。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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