單片機嵌入式Internet技術的Web應用實現(xiàn)
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2.2 uIP驅(qū)動底層網(wǎng)絡設備RTL8019AS
uIP是一個僅包含3層網(wǎng)絡層核心協(xié)議的協(xié)議棧，uIP自身不包含任何類型的底層網(wǎng)絡驅(qū)動和上層應用程序，它只提供接口函數(shù)供用戶開發(fā)使用。因此為了完成與底層網(wǎng)絡設備的交互，用戶必須根據(jù)網(wǎng)絡設備的類型，在uIP中自行實現(xiàn)對底層網(wǎng)絡設備的驅(qū)動。本文采用的網(wǎng)絡設備是RTL8019AS網(wǎng)卡，因此需要在uIP中實現(xiàn)對RTL8019AS網(wǎng)卡的驅(qū)動[4]。
RTL8019AS驅(qū)動程序包括：RTL8019AS芯片初始化、芯片復位以及數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。RTL8019AS芯片初始化可以通過初始化函數(shù)void init_8019(void)完成。芯片復位通過芯片上的RSTDRV引腳執(zhí)行復位操作，該引腳高電平有效。
3 單片機上嵌入式Web服務器的軟件實現(xiàn)
3.1 Web服務器的建立
在進行以上的工作之后，用戶就可以建立Web服務器，通過uIP協(xié)議實現(xiàn)不同的微控制器或工作站之間的通信。Web服務器和客戶端瀏覽器間的通信采用HTTP協(xié)議。嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常需要根據(jù)用戶的指令，采集系統(tǒng)的當前數(shù)據(jù)信息傳送給客戶端瀏覽器，為實現(xiàn)這種客戶端瀏覽器和Web服務器的動態(tài)交互，需要在服務器端采用通用網(wǎng)關接口CGI(Common Gateway Interface)技術。CGI是一個在服務器上運行的程序，它分析處理用戶發(fā)送到服務器上的數(shù)據(jù)信息，完成動態(tài)文件資源的創(chuàng)建和處理，再將用戶信息返回給客戶端。
Web服務器初始化完成后，服務器等待客戶端的連接請求，客戶端瀏覽器輸入服務器的IP地址后發(fā)一個物理地址解析協(xié)議(ARP)請求包，服務器收到后進行應答?？蛻舳耸盏綉鸢蟀l(fā)送超文本傳輸協(xié)議(HTTP)包，服務器收到HTTP包后開始建立與客戶端的TCP連接并作出對此包的響應。客戶端收到響應包后即斷開連接，服務器偵測到客戶端斷開了連接也同時斷開連接。
3.2 Web服務器數(shù)據(jù)處理流程
當系統(tǒng)的網(wǎng)卡接收到從網(wǎng)絡傳送來的數(shù)據(jù)包后，首先分析目的地址是否與自己的物理地址一致，如果不一致，則丟棄此包；如果一致，則讀取網(wǎng)絡數(shù)據(jù)并分析。如果是ARP請求包，則轉(zhuǎn)入ARP處理程序，并發(fā)送一個ARP應答包給客戶端。如果是IP包，則交由IP層處理，同時去掉以太網(wǎng)首部[4-5]。IP層根據(jù)IP首部的協(xié)議字段分析該IP包屬于什么數(shù)據(jù)包，如果是UDP包則，丟棄；如果是ICMP請求包，則發(fā)送一個ICMP應答包給客戶端；如果是TCP包且IP地址和端口號正確，則接收數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)解包后，將數(shù)據(jù)部分通過串口輸出，控制MAX232現(xiàn)場設備。反之，如果現(xiàn)場通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)到單片機，單片機將數(shù)據(jù)按照TCP協(xié)議格式打包，送入RTL8019AS，由RTL8019AS將數(shù)據(jù)發(fā)送到局域網(wǎng)中。根據(jù)需要還可以在收到串口數(shù)據(jù)時，先完成數(shù)據(jù)預處理，再將處理好的數(shù)據(jù)送到局域網(wǎng)。具體的處理過程如圖2所示。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/173274.htm
3.3 單片機上的Web服務器編程
uIP協(xié)議棧提供了一個稱為宏的UIP_APPCALL的應用程序接口供用戶設計應用程序時使用[4]。要在單片機上實現(xiàn)Web Server服務，首先將該宏定義為一個應用程序函數(shù)名，然后在此函數(shù)中實現(xiàn)HTTP協(xié)議。完成后，用戶可以從局域網(wǎng)內(nèi)的任何客戶機訪問該單片機Web服務器。如果分配一個公網(wǎng)IP地址，則也可以從Internet上訪問此Web服務器。實現(xiàn)的程序如下：
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