许华杰 明 健

     来源：《单片机与嵌入式系统应用》

     摘要：讨论ubicom公司（原scenix公司）的sx52bd100单片机构建webserver的具体方案；给出硬件构成框图，并分析每一部分的作用、完成功能以及软件流程图。为了突出这种单片机的虚拟外设的特点，特别详细地说明网络协议和协议栈的具体实现。

     关键词：网络单片机

     协议栈 虚拟外设 信息家电 webserver

     前 言

     internt的日益普及，信息共享程度的不断提高，给工作和生活带来了极大的方便。现在，上网浏览对于人们来说是一件很平常的事情。不仅如此，架构一个webserver，做自己的主页也是司空见惯的。一般情况下，人们通过一台上网的电脑来建立webserver。在这里将讨论另外一种方法：通过单片机来建立webserver。之所以会想到用单片机来实现webserver，是因为随着嵌入式系统的迅猛发展和ia（信息电器）的出现，以单片机为中心的应用系统将搭上internet的快车逐步取代传统的以pc为中心的应用，成为未来internet发展中的主力军。

     一、具体应用方案

     1.基于单片机的webserver方案

     基于单片机的webserver的硬件平台如图1所示。

     2.主要芯片介绍

     （1）sx52bd100

     sx52bd100是ubicom公司生产的一款risc指令集的单片机，片上带有4k×16位的flash存储器和262×8位的ram。由于采用cpu并行流水线方式及单时钟周期指令，在100mhz晶振驱动下指令执行速度可达100mips.该单片机的最大特点就是虚拟外设功能，即通过软件对i/o口进行灵活的配置，cpu执行虚拟软件模块就可以驱动普通的i/o口来模拟外设的功能，比如uart、spi、iic和fsk等。当然，令人惊奇的是，sx52bd100可以通过虚拟外设功能来运行网络协议线，例如tcp、ip、http以及smtp等。

     （2）rtl8019as

     rtl8019as是realtek公司出品的一种全双工以太网控制器。它自带16kb的sram，工作在ethernet

     ii和ieee82.3、10base5、10base2、10baset下，与ne2000兼容。

     （3）24lc256

     24lc256是microchip公司生产的一种串行32kb的e2prom存储器，采用cmos工艺，通过2根数据线和外界通信，兼容i2c总线接口，可设为硬件写保护，10万次的擦写，200年以上的数据保护。

     3.工作流程和软件设计

     rj45为此系统与局域网的接口。由于大部分局域网都采用以太网，这里的rtl8019as就是处理以太网协议（ieee802.3）的。数据的流向为：请求信息从局域网中来，通过rj45送到rtl8019as，处理后的数据包送入sx52bd100协议栈，由协议栈对数据包进行解析，得到原始请求信息。请求信息再经过sx52bd100的处理，产生回复信息。回复信息到局域网的过程与上面正好相反。

     整个系统的软件流程如图2所示。

     图1中的e2prom24lc256用来存储webserver的网页信息。它可以处理web页面、图像文件、pdf文档记忆其它文件。当然，它不能像pc上webserver中的硬盘那样可以存储大量的页面。它的容量决定了webserver的资源文件的大小。

     二、网络协议栈的实现

     网络协议通常分不同层次进行开发，每一层分别负责不同的通信功能。一个协议族，比如tcp/ip，是一组不同层次上的多个协议的组合。tcp/ip通常被认为是一个四层协议系统，如图3所示。每一层负责不同的功能。

     （1）数据链路层，有时也称为网络接