当前位置:首页 > 单片机 > 单片机
[导读]1 引 言21世纪,计算机的发展进入了一个充满机遇的阶段——后PC时代。继PC机之后, 形式多样的数字化产品已经开始成为信息处理的一大主要工具,并且正在逐步形成一个充满商机的巨大产业。后PC时代的到来,使

1 引 言

21世纪,计算机的发展进入了一个充满机遇的阶段——后PC时代。继PC机之后, 形式多样的数字化产品已经开始成为信息处理的一大主要工具,并且正在逐步形成一个充满商机的巨大产业。后PC时代的到来,使得人们开始越来越多地接触到一个新的概念——嵌入式产品。像手机、PDA(如商务通)等均属于手持的嵌入式产品,VCD机、机顶盒等也属于嵌入式产品,而像车载GPS系统、数控机床、网络冰箱等同样都采用嵌入式系统。形式多样的数字化设备正努力把Internet连接到人们生活的各个角落,这意味着,中国数字化设备的潜在消费者数量将以亿为单位。嵌入式瘦服务器是嵌入式Internet时代的关键和核心技术之一,如果说PC机的发展带动了整个桌面系统的发展,那么,嵌入式瘦服务器的普及必将为嵌入式Internet产业的蓬勃发展提供无穷的推动力。

中国拥有世界上最大的家用电子产品消费市场,彩电、VCD等的拥有量都居世界第一,随着消费结构的改变,人们对家电的灵活性和可控性提出了更高的要求,这些只能通过家电的数字化和网络化来实现。同时,现代化的医疗、测控仪器和机电产品也需要有专用的嵌入式瘦服务器的支持。这些需求都极大地刺激了嵌入式服务器的发展和产业化的进程。

信息电器是指所有能提供信息服务或通过网络系统交互信息的消费类电子产品,它具有典型信息服务功能,如:网络浏览、视频点播、文字处理、电子邮件、个人事物管理等,又应该简单易用、价格低廉、维护简便。

家用电器向数字化和网络化发展,电视机、冰箱、微波炉、电话等都将嵌入单片微处理机,并通过家庭控制中心与Internet连接,转变为智能网络家电。据估计,信息家电(网络冰箱、机顶盒、家庭网关、数字机顶盒等)未来十年间总量可达到1亿~1.5亿台,总市场需求将达到900亿~1500亿元。

未来的智能化家庭要求有能和Internet连接的控制设备。本文讨论的“嵌入式瘦服务器”提供了完备的TCP/IP支持和以太网接口。可以把数字化家电接入Internet,并提供远程访问和控制网页。

2 什么是“瘦服务器”

将完整的TCP/IP等网络协议嵌入单片机系统,使单片机系统能够完成服务器的基本功能,相对于正规的大型而完备的服务器,此单片机系统软、硬件上都为小型,但是具备基本的组件,故称“瘦服务器”。本文的主要内容为:以AVR单片机为主控CPU芯片,提供 “瘦服务器”的软件、硬件的组成框图。

该“瘦服务器”的应用前途广泛,可以应用于各行各业的Internet远端监控系统中。主要应用于:(1)网络家电产品,通过该系统把数字化家电直接接入Internet网络,组成intelligentized home;(2)城市网络自动售货机;(3)城市交通Internet监控;(4)楼宇防火防盗Internet监控;(5)工厂生产设备Internet监控。应用实例如图1所示。

3 硬件框图和软件框图

此系统的硬件主要包括:主控CPU,以太网接口芯片,网页存储器和其它辅助电路。软件包括:网络协议软件和应用层软件。该系统通过以太网接口芯片接入Internet,用户通过接入Internet的远端PC、远程IE浏览器,输入该系统所配的IP网址,即可通过Internet向此“瘦服务器”发送一个请求网页备份的命令。“瘦服务器”收到该命令,即将应用网页的备份发至请求PC机端,并在IE浏览器上打开。此时,用户在打开的网页上填写各种控制参数和控制命令,完毕后提交。“瘦服务器”系统收到所有参数命令后,进行相应的处理,通过单片机I/O来操纵连接到单片机的各种设备,同时将所得到的数据回传至远端用户PC机上,以曲线表格等形式显示。

本课题以Atmel公司的CPU、以太网接口芯片、网页存储器和相关芯片为硬件基础,自主开发TCP/IP相关组件及C语言代码和智能家庭控制网页。硬件部分的设计分为:主控单片机硬件设计,以太网接口芯片硬件设计,网页存储器硬件设计,其它辅助电路设计。

为了保证运行速度和系统处理信息容量,综合其它因素,选定Atmel公司的ATmega103为主控单片机,其运行速度比51系列快20倍,内有64K RAM和128K ROM。以太网接口芯片采用Crystal公司的CS8900,其处理速度、容量等性能都比较适合本系统。网页存储器采用Atmel公司的AT45D021/Dataflash,其存储容量达2Mbyte。外扩SRAM采用ASTC256。

其它辅助电路设计,采用FPGA应用技术加以集成,采用Atmel公司的大规模可编程集成电路芯片ATF1502AS。

硬件框架图如图2所示。

 

全套嵌入软件,在AVR单片机仿真机上开发,开发语言采用C51。

4 结束语

本文以ATMEGA103为主控CPU,提供了一种嵌入式"瘦服务器"的设计思路。嵌入式“瘦服务器”有广阔的发展前景,愿本文提供的设计思路能起到抛砖引玉的作用。

参考文献
1 李明等.嵌入式TCP/IP协议栈的研究与开发. 计算机工程与应用, 2002(16)
2 陈学泉等. 嵌入式TCP/IP协议单片机技术在网络通信中的应用. 电子技术应用, 2002(8)
3 Douglas E Comer. Internetwork with TCP/IP.北京:清华大学出版社,2002
 

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭