對已TCP IP協(xié)議棧，我們已經(jīng)說了很多關(guān)于它的原理相關(guān)的知識了。但是只有原理是不夠的，在這方面我們將要舉出一個實際操作實例為大家講解，那么首先我們來看一下有關(guān)于單片機TCP/IP就是在單片機上運行的TCP IP協(xié)議棧｡由于嵌入式聯(lián)網(wǎng)設(shè)備越來越多,需要在嵌入式設(shè)備上實現(xiàn)TCP IP協(xié)議棧,但是嵌入式設(shè)備不同于PC機,它們一般采用MCU也就是單片機而不是CPU作為核心處理器｡這就需要在單片機上實現(xiàn)TCP IP協(xié)議棧｡對于高端的32位單片機,由于其性能已經(jīng)接近于低端PC機CPU(例如奔騰II系列),所以和在PC上實現(xiàn)TCP IP協(xié)議棧沒有多大區(qū)別;這里主要講述低端8位(例如51單片機)､16位單片機TCP IP協(xié)議棧｡

單片機TCP/IP的特點

在單片機上實現(xiàn)TCP/IP與在PC機上實現(xiàn)TCP/IP是有所不同的,它的特點是:

1. 速度慢:12M晶振的51單片機的最快網(wǎng)絡(luò)傳送速度為25KB/s｡其中的關(guān)鍵在于TCP/IP需要對傳送的每個字節(jié)進行校驗和計算,以及必要的拷貝｡這樣51單片機的處理速度就不夠了｡為了提高單片機TCP/IP的速度一般的方法是要對協(xié)議棧進行精簡｡

2. 程序存儲空間和外部RAM空間不大:一般的單片機的最大程序和數(shù)據(jù)空間為64KB｡TCP IP協(xié)議一般需要對發(fā)送的數(shù)據(jù)進行緩存,而一個最大的數(shù)據(jù)包就有1500B左右,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)速度很大的時候內(nèi)存消耗將很大｡對于非嵌入式TCP IP協(xié)議棧,64KB的程序和數(shù)據(jù)空間是不夠的｡

3. 單片機體系結(jié)構(gòu):51單片機是8位機,所以對于需要完成同一個數(shù)據(jù)操作,32位的PC機可能只需要10條指令,而51單片機可能需要幾百條指令｡#p#

已有的單片機TCP IP協(xié)議棧

由于TCP協(xié)議棧的程序流程較為復(fù)雜,因為程序中需要處理對方法送過來的數(shù)據(jù)､發(fā)起的連接,而我方并不知道對方會何時進行什么樣的操作,這就使得協(xié)議處理起來較為復(fù)雜｡另外一個原因是單片機TCP IP協(xié)議棧的穩(wěn)定性是以非常重要的問題,一個穩(wěn)定的協(xié)議棧需要在實際應(yīng)用中經(jīng)過長時間的測試,所以編寫一個穩(wěn)定的單片機TCP IP協(xié)議棧更加困難｡為此另外一種選擇就是使用現(xiàn)有的TCP IP協(xié)議棧｡

1. eCos單片機TCP IP協(xié)議棧(http://ecos.sourceware.org/getstart.html):

eCos TCP/IP棧是涉及與eCos操作系統(tǒng)/內(nèi)核一起運行的｡eCos(和TCP/IP棧)由大量處理其結(jié)構(gòu)支持｡eCos TCP/IP棧當(dāng)前發(fā)布了一個測試版,作為一個單獨的模塊｡

2. ZLIP 51單片機TCP IP協(xié)議棧(http://www.zlmcu.com/ZLIP/zlip_introduction.htm):

ZLIP是專門為51單片機設(shè)計的嵌入式TCP IP協(xié)議棧,可以在有操作系統(tǒng)和沒有操作系統(tǒng)情況下運行,具有代碼量適中､運行速度快､用戶接口簡單､兼容BSD socket接口的特點｡實現(xiàn)了TCP､UDP､ICMP､ARP協(xié)議,ZLWeb實現(xiàn)了HTTP協(xié)議｡支持多TCP連接､多UDP連接同時運行,支持在uc/os-II操作系統(tǒng)下多任務(wù)運行數(shù)據(jù)收發(fā)｡可以用于51單片機TCP/IP上網(wǎng)解決方案｡

3. uc/ip 單片機TCP IP協(xié)議棧(http://ucip.sourceforge.net/):

uC/IP(mew-kip)是為為控制其設(shè)計的一個TCP IP協(xié)議棧｡代碼基于BSD(很像所有其它棧)但對非常小的覆蓋范圍功能有所減少｡它當(dāng)前為Linux和DOS目標(biāo)而建｡

4. BSD 單片機TCP IP協(xié)議棧(http://www.freebsd.org/internet.html):

BSD棧歷史上是其他商業(yè)棧的開始點,大多數(shù)專業(yè)TCP/IP棧(如帶Wind-River VxWorks內(nèi)核的)是BSD棧派生的｡這是因為BSD在BSD許可協(xié)議下提供了他們的棧,它們的許用證使你能以修改或未修改的形式結(jié)合它們的代碼而無須向創(chuàng)建者付版稅｡與GPL許用證相比,如果你結(jié)合GPL源代碼,后者要求你的GPL中公開你的源代碼｡

5. lwIP 單片機TCP IP協(xié)議棧(http://www.sics.se/~adam/lwip/):

lwIP(輕型)TCP/IP棧是TCP IP協(xié)議棧的一個小型實現(xiàn)｡它包括帶IP和ICMP的TCP和UDP傳輸層｡還提供一個可選的BSD套結(jié)籽API｡為了性能,還包括一個零拷貝API｡LwIP協(xié)議棧是為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的并能適合40KB的ROM和幾百字節(jié)的RAM｡為了可移植性它用C編寫｡

6. uIP 單片機TCP IP協(xié)議棧(http://www.sics.se/~adam/uip/index.php/Main_Page):

uIP是專門為8位和16單片機設(shè)計的一個非常小的TCP IP協(xié)議棧｡uIP完全用C編寫,以此可以移植到各種不同的結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)上｡一個編譯的棧可以有幾KB ROM或幾百字節(jié)RAM中運行｡uIP還包括一個HTTP服務(wù)器作為服務(wù)內(nèi)容｡

7. TinyTCP 單片機TCP IP協(xié)議棧(http://www.unusualresearch.com/tinytcp/tinytcp.htm):

TinyTCP棧是TCP/IP的一個非常小的簡單的實現(xiàn),它包括一個FTP客戶｡TinyTCP是為燒入ROM設(shè)計的并且現(xiàn)在開始對大端結(jié)構(gòu)似乎是有用的(初始目標(biāo)是68000芯片)｡TinyTCP也包括一個簡單的以太網(wǎng)驅(qū)動器用于3Com多總線卡｡

8. WATTCP 單片機TCP IP協(xié)議棧(http://www.erickengelke.com/wattcp/):

WATTCP是為嵌入基于DOS的系統(tǒng)而設(shè)計的一個小型TCP/IP棧｡它包括一個Real Mode DOS版本和另一個32位擴展環(huán)境版本｡