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基于TCP/IP协议栈的嵌入式异构网络的研究(2)

时间:2015-01-15 10:45 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:种健 点击次数:

  (2)重用性(Reusability):框架藉由订定可重复使用于产生新应用系统之一般化元件(generic components),来提供稳定的界面。我们针对嵌入式即时系统之开发提出一个应用框架的构想。此一框架构想之概念是将分析设计的流程分解,针对各个主要的步骤设计出有助于这些步骤进行之元件,这些元件负责帮助设计者自动完成部分繁复的设计工作,设计者只须作高阶、概念之规划。应用框架之各个元件名称如下:分析器(Analyzer)、任务器(Task Composer)、排程器(Scheduler)、作业系统管理器(OS Manager)及程式产生器(Code Generator)。应用这些元件可帮助设计者从分析到程式码的产生。

  整个应用系统可视为由应用物件、排程物件、作业系统物件及主程式物件所组成的。应用系统在执行时会先由主程式开始,呼叫TaskInfo及Kernel相关操作进行各种初始化的工作,然后呼叫排程物件,排程物件会参考任务中的优先权等级,呼叫优先权等级最高的任务来执行,由于排程物件的优先权等级最高,所以任一任务执行完毕后都会将CPU控制权交给排程物件,如此循环不已。

  嵌入式协议栈的运行必须基于嵌入式操作系统平台的支持,但并不是说协议栈必须依赖于嵌入式操作系统的API。实际上,许多嵌入式协议栈做到了相对于操作系统的最大独立性,可以与大多数嵌入式操作系统集成运行。但是,协议栈以及附带的上层接口和下层驱动程序会给嵌入式系统设计设置其他的约束。例如,TCP、IP协议栈必须有一个相对的准确时间源,以便进行时间管理,处理各种发生在栈中的超时和定时行为。

  4 结束语

  在系统中嵌入TCP/IP协议栈时,嵌入式工程师先要从物理层开始,因为大多数情况下硬件的改动意味着要重新设计。首先,设计者必须确定要使用的局域网(LAN)技术。之后,需要实现并测试网络接口卡(Network Interface Card,NIC)或者数据链路控制器(Data Link Controller,DLC)的相关驱动。只有当嵌入式设备能够正确地收发帧时,嵌入式工程师才可以沿协议栈向上继续开发,最后测试应用程序的数据收发。由于本书是从嵌入式工程师的视角出发,所以是从实现的角度自底向上地讲解TCP/IP协议栈,而不是从传统编程角度的自顶向下。

  参考文献:

  [1]王树森,王希杰,刘秋菊.嵌入式Web远程粮情监控系统的研究与实现[J].自动化仪表,2013(10):243-247.

  [2]王宝宝,余世明,王振宇.嵌入式Internet中Nagle算法及其应用研究[J].中国工程科学,2014(02):101-105.

  [3]马涛,白瑞林,石坚.Cortex-A8平台的μC/OS-Ⅱ及LwIP协议栈的移植与实现[J].计算机应用与软件,2014(01):242-245.

  [4]郭丽强,陈发堂.一种基于多核嵌入式系统的TD-LTE同步校正方法[J].电子技术应用,2014(04):370-372.

  [5]金仲乾,苗克坚,王毅航.基于μC/OS-Ⅱ的LwIP协议栈的移植与改进[J].科学技术与工程,2013(02):516-521.


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