1 硬件部分

　　大部分嵌入式系统都有一个用来进行状态和系统诊断的外部界面，传统上是用串口终端的形式实现的，但在⊥业控制巾远程诊断有很大优势。因为web浏览器使用广泛，所以它是用户界面的合理选择。从技术上讲，浏览器就是web客户端，这就意味着嵌入式系统必须是web服务器。本模块是一个微型、可用的web服务器，它可以监控连接在系统lo口总线上的家用电器和各种传感器的状态。

　　在本模块中，微处理器选择microchip公司的8位单片机plc16f877。为了驱动以太网控制器，微拄制器必须模拟pc isa总线的读写周期。

　　（l）设昔地址．

　　尽管以太网控制器有20条地址线（a0～a19），但除了5条以外都能以硬连接方式进行调塑，以捉供信号或接地，剩下的5条线用来选择感兴趣的寄存器。

　　（2）设置数据线．

　　在 个读周期里，微控制器的数据线一定作为输入；在一个写周期里它们一定是输出，并且设置为数据的字节值。

　　（3）维持读或写的信号。

　　信号是活动低电平，所以无论读或写都必须设置为低电平。

　　（4）读获取数据。

　　如果是读周期，获取数据。如果读数据线维持信号并且地址正确，以太网控制器将驱动数据总线，于是就 可以读取数据。

　　（5）撤销读写信号。

　　如果是一个读周期，以太网控制器将会停止驱动数据总线；如果是写周期，将会锁住从微控制器接收来的 数据。

　　（6）取消对数据线的设置。

　　使微控制器输出驱动程序无效，为其他应用释放数据总线。

　　微控制器上需要下列i/o线：

　　· 1条读输出线和1条写输出线：

　　· 5条地址输出线，它们只有在以太网芯片被访问时才有意义，因此也可以被用作其他用途；

　　· 8条双向数据线，同样地，它们也只有在以太网芯片被访问时才有意义。

　　2．软件部分

　　由于本实例采用的是一个单片机系统，处理速度和存储容量都十分有限，所以，在tcp/ip协议的选用方面 ，采用下列4种tcp/ip协议。

　　（1）arp协议。

　　在以太网上把报文从一台机器发送到另一台机器，如果不知道目的机器的物理地址就会发生问题。为了解 决这个问题，开发了地址解析协议（arp）。arp的任务是把ip地址转化成物理地址，这样做就消除了应用程 序需要知道物理地址的必要性。

　　arp请求是以广播的形式发送的。因此，同一网络的所有主机都能接收到arp请求。当nic接收到网络上的广 播帧并经过判断是arp请求后，要进一步判断是否是目的ip，是否与自己的ip地址一致。如果是，发出arp应 答，否则，丢弃该帧。

　　本模块中，嵌入式web服务器不会主动向某一p地址发出数据帧，因为它是被动的，它只接收来自客户的服 务请求，为客户提供服务。因此，web服务器只需处理arp请求，发回arp应答即可。

　　在arp协议中，只对arp应答部分进行实现。在arp数据报中，将以太网首部算在内也只有42字节，首先将其 向pic单片机的内置ram中发送，然后按照arp协议，如果是自己的ip请求的话，将arp应答送出。

　　（2）ip协议。

　　ip协议是tcp/ip协议族中最为核心的协议。其他的协议都要靠ip传送或接收数据，亦即不管数据的最终应 用，所有流进流出的数据都要经过ip。

　　针对嵌入式web服务器的特点，对ip协议作如下处理。

　　首先对接收到的ip数据报进行处理，向上层协议进行提交。

　　然后对rap报文、icmp报文进行封装，交给数据链路层进行装帧。当网卡收到发给自己的数据帧后，对以太 网首部中的帧类型字段进行判断，如果该字段为0x0800，说明后面的数据为ip数据报，将该数据报交ip层处理。p协议判断此数据报的ip首部中目的ip地址字段与本地ip地址是 否一致，如不一致，丢弃该数据包；如一致，进行p首部校验和检查，当其无误时，去掉ip首部，将数据提 交上层处理。

　　在本模块中，首先从rtl8019as中将ip首部的1个字节发送，在该首部1个字节中，记录有ip首部的长度， 然后，继续发送剩余部分字节。虽然ip首部通常有20个字节，但如果包含选项字段的话，其首部将会变长， 因此，必须检查ip首部的长度。接收ip首部后，根据ip首部中的协议字段决定交给icmp协议还是rap协议处 理。

　　（3）icmp协议。

　　icmp是internet控制报文协议，是ip的一个附件，用于帮助网络上所有节点实现简单的诊断并返回错误消 息。它传递差错报文以及其他需要注意的信息。icmp报文通常被p层或更高层协议（tcp或udp）使用。

　　ping程序是对两个tcp/ip系统连通性进行测试的工具。它只利用icmp回显请求和应答报文。构造回显应答 报文比较简单，代码字段总是0，标识符和序号字段设置成请求的发送方，回答中也不作修改。源系统可以 用这些字段匹配请求和回答。

　　在