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源码公开的TCP/IP协议栈在远程监测中的应用

作者 佚名技术 来源 网络技术 浏览 发布时间 2012-07-02
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单片机采用的是Atmel的AT89C55WD,它内置20KB程序Flash,512字节RAM,3个定时器/计数器,工作在22.1184MHz时具有约2MIPS的处理速度。网卡芯片同样采用的是低成本的RTL8019AS,是一款NE2000兼容的网卡芯片。系统外扩了32KB的SRAM,用于串口数据和网络数据的缓冲,另外还存放了uIP的许多全局变量。

UIPWEB51的主程序采用中断加轮循的方式,用中断触发的方式接收发电机射频监测仪发出的数据,并设置了一个接收队列暂存这些数据。在程序中轮循有无网络数据包输入,如有则调用uIP的相关处理函数(如上uip_input()使用示例);如无则检测定时轮循中断是否发生。这里将T2设为uIP的定时轮循计数器,在T2中断中设置轮循标志,一旦主程序检测到这一标志就调用uip_periodic()轮循各连接(如上uip_periodic()使用示例)。

UIPWeb51的应用程序(如uIP的应用程序接口示例),这个Web服务器首先打开80端口的监听,一旦有客户机要求连上,uIP内部会给它分配一个连接项,接着等收到客户机IE浏览器发出的“GETHTTP…”请求后,将发电机电平与状态数据队列中的数据填入网页模板,生成一幅新的网页发给客户机。因为这幅网页的大小已经超过uIP的最大段长(MSS),因此在uIP内核第一次实际只发出了MSS个字节,在等到下一次轮循到该连接并且收到上次数据包的ACK时,发送剩下的网页数据。在连接处于空闲的时候(uip_poll()),应用程序可以从串口队列中读出原始数据,经格式处理后再存到发电机电平与状态数据队列中,而在这个队列中保存着当前1min的设备工作数据,以便下次更新网页时使用。在网页中添加了更新按钮,一旦浏览器用户点击了按钮,浏览器会自动发出CGI请求,UIPWEB51收到后,立即发送包含最新数据的网页。如果uIP接收ACK超时,它会自动设置重发标志,应用程序中可以用uip_rexmit()来检测这个标志,重新生成网页并发送。一旦用户关闭了浏览器,uIP也会自动检测到这一事件(应用程序中可以用uip_closed()来检测),并且释放掉这个连接项。

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图3是UIPWEB51的总体程序结构图。

6测试结果

将uIP0.9配置成允许4个并发连接,1个监听端口,10个ARP表项,去掉UDP支持,UIP_BUFSIZE=1500和其它优化选项。用KEILC编译,整个uIP0.9内核模块代码量小于8KB(含Web应用程序),内核对RAM的占用小于2KB(不含网页)。整个系统程序的代码量小于12KB,占用的RAM小于10KB。另外,在公网上测试了该模块的传输速度,大于20Kbps,对于此项应用已达到要求。目前,该模块正准备应用于新一代的发电机射频监测系统中。

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