許華杰 明 健

     來源：《單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》

     摘要：討論ubicom公司（原scenix公司）的sx52bd100單片機構(gòu)建webserver的具體方案；給出硬件構(gòu)成框圖，并分析每一部分的作用、完成功能以及軟件流程圖。為了突出這種單片機的虛擬外設(shè)的特點，特別詳細地說明網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和協(xié)議棧的具體實現(xiàn)。

     關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)單片機

     協(xié)議棧 虛擬外設(shè) 信息家電 webserver

     前 言

     internt的日益普及，信息共享程度的不斷提高，給工作和生活帶來了極大的方便�，F(xiàn)在，上網(wǎng)瀏覽對于人們來說是一件很平常的事情。不僅如此，架構(gòu)一個webserver，做自己的主頁也是司空見慣的。一般情況下，人們通過一臺上網(wǎng)的電腦來建立webserver。在這里將討論另外一種方法：通過單片機來建立webserver。之所以會想到用單片機來實現(xiàn)webserver，是因為隨著嵌入式系統(tǒng)的迅猛發(fā)展和ia（信息電器）的出現(xiàn)，以單片機為中心的應(yīng)用系統(tǒng)將搭上internet的快車逐步取代傳統(tǒng)的以pc為中心的應(yīng)用，成為未來internet發(fā)展中的主力軍。

     一、具體應(yīng)用方案

     1.基于單片機的webserver方案

     基于單片機的webserver的硬件平臺如圖1所示。

     2.主要芯片介紹

     （1）sx52bd100

     sx52bd100是ubicom公司生產(chǎn)的一款risc指令集的單片機，片上帶有4k×16位的flash存儲器和262×8位的ram。由于采用cpu并行流水線方式及單時鐘周期指令，在100mhz晶振驅(qū)動下指令執(zhí)行速度可達100mips.該單片機的最大特點就是虛擬外設(shè)功能，即通過軟件對i/o口進行靈活的配置，cpu執(zhí)行虛擬軟件模塊就可以驅(qū)動普通的i/o口來模擬外設(shè)的功能，比如uart、spi、iic和fsk等。當(dāng)然，令人驚奇的是，sx52bd100可以通過虛擬外設(shè)功能來運行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議線，例如tcp、ip、http以及smtp等。

     （2）rtl8019as

     rtl8019as是realtek公司出品的一種全雙工以太網(wǎng)控制器。它自帶16kb的sram，工作在ethernet

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

     （3）24lc256

     24lc256是microchip公司生產(chǎn)的一種串行32kb的e2prom存儲器，采用cmos工藝，通過2根數(shù)據(jù)線和外界通信，兼容i2c總線接口，可設(shè)為硬件寫保護，10萬次的擦寫，200年以上的數(shù)據(jù)保護。

     3.工作流程和軟件設(shè)計

     rj45為此系統(tǒng)與局域網(wǎng)的接口。由于大部分局域網(wǎng)都采用以太網(wǎng)，這里的rtl8019as就是處理以太網(wǎng)協(xié)議（ieee802.3）的。數(shù)據(jù)的流向為：請求信息從局域網(wǎng)中來，通過rj45送到rtl8019as，處理后的數(shù)據(jù)包送入sx52bd100協(xié)議棧，由協(xié)議棧對數(shù)據(jù)包進行解析，得到原始請求信息。請求信息再經(jīng)過sx52bd100的處理，產(chǎn)生回復(fù)信息�；貜�(fù)信息到局域網(wǎng)的過程與上面正好相反。

     整個系統(tǒng)的軟件流程如圖2所示。

     圖1中的e2prom24lc256用來存儲webserver的網(wǎng)頁信息。它可以處理web頁面、圖像文件、pdf文檔記憶其它文件。當(dāng)然，它不能像pc上webserver中的硬盤那樣可以存儲大量的頁面。它的容量決定了webserver的資源文件的大小。

     二、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的實現(xiàn)

     網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通常分不同層次進行開發(fā)，每一層分別負責(zé)不同的通信功能。一個協(xié)議族，比如tcp/ip，是一組不同層次上的多個協(xié)議的組合。tcp/ip通常被認為是一個四層協(xié)議系統(tǒng)，如圖3所示。每一層負責(zé)不同的功能。

     （1）數(shù)據(jù)鏈路層，有時也稱為網(wǎng)絡(luò)接