專利名稱：基于lwip兼容光口和電口的以太網(wǎng)接入設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基于LWIP兼容光口和電口的以太網(wǎng)接入設(shè)備，屬于以太網(wǎng)通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
嵌入式設(shè)備接入Internet可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域，例如工業(yè)控制現(xiàn)場、醫(yī)療儀器、網(wǎng)絡(luò)家電、智能樓宇、電力系統(tǒng)、商業(yè)自動(dòng)收款機(jī)、自動(dòng)售貨機(jī)、遠(yuǎn)程設(shè)備維護(hù)、工業(yè)制冷、集中空調(diào)、銀行系統(tǒng)、遠(yuǎn)程通訊等；據(jù)網(wǎng)絡(luò)專家的預(yù)測，未來在Internet上傳輸?shù)男畔⒅?，將?0%的信息來自于小型嵌入式系統(tǒng)，可以預(yù)言，嵌入式設(shè)備與Internet的結(jié)合代表著嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的真正未來，如何通過Internet共享嵌入式設(shè)備的信息，已成為當(dāng)今 電子領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題是提供一種通過以太網(wǎng)光口和電口將嵌入式設(shè)備接入以太網(wǎng)的裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是基于LWIP兼容光口和電口的以太網(wǎng)接入設(shè)備，包括STM32F103ZE高速微控制器和兩個(gè)DM9000CI網(wǎng)卡，所述STM32F103ZE高速微控制器采用UC/0S-II操作系統(tǒng)，在UC/0S-II多任務(wù)開發(fā)環(huán)境下移植TCP/IP協(xié)議棧LWIP實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信，STM32F103ZE高速微控制器通過FSMC總線同時(shí)控制第一 DM9000CI網(wǎng)卡(2)和第二 DM9000CI網(wǎng)卡進(jìn)行以太網(wǎng)通信，第一 DM9000CI網(wǎng)卡連接有光口光纖收發(fā)器，第二 DM9000CI網(wǎng)卡連接有網(wǎng)口 RJ45。所述以太網(wǎng)接入設(shè)備接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包括以下步驟
光口數(shù)據(jù)流觸發(fā)STM32F103ZE高速微控制器的外部中斷I ;網(wǎng)口數(shù)據(jù)流觸發(fā)STM32F103ZE高速微控制器的外部中斷2的步驟；
外部中斷I的中斷函數(shù)執(zhí)行光口網(wǎng)絡(luò)控制器第一 DM9000CI網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)處理函數(shù)暫存數(shù)據(jù)并發(fā)送光口數(shù)據(jù)處理的信號量；外部中斷2的中斷函數(shù)執(zhí)行網(wǎng)口網(wǎng)絡(luò)控制器第二DM9000CI網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)處理函數(shù)暫存數(shù)據(jù)并發(fā)送網(wǎng)口數(shù)據(jù)處理的信號量的步驟；
光口數(shù)據(jù)處理信號量觸發(fā)光口 LWIP數(shù)據(jù)接收任務(wù)存儲數(shù)據(jù)到光口 LWIP動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲空間；網(wǎng)口數(shù)據(jù)處理信號量觸發(fā)網(wǎng)口 LWIP數(shù)據(jù)接收任務(wù)存儲數(shù)據(jù)到網(wǎng)口 LWIP動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲空間的步驟；
光口 LWIP動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲空間的數(shù)據(jù)暫存在光口對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口 I的LWIP存儲結(jié)構(gòu)中，LffIP協(xié)議棧處理主任務(wù)把數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層和通信層的處理及時(shí)告知應(yīng)用層有新數(shù)據(jù)進(jìn)入；網(wǎng)口 LWIP動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲空間的數(shù)據(jù)暫存在網(wǎng)口對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口 2的LWIP存儲結(jié)構(gòu)中，LWIP協(xié)議棧處理主任務(wù)把數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層和通信層的處理及時(shí)告知應(yīng)用層有新數(shù)據(jù)進(jìn)入的步驟；
應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口 I的光口任務(wù)對光口的新接入數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用；應(yīng)用層網(wǎng)口接口 2的網(wǎng)口任務(wù)對網(wǎng)口的新接入數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用的步驟。
所述以太網(wǎng)接入設(shè)備向以太網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)包括以下步驟
應(yīng)用層數(shù)據(jù)經(jīng)過LWIP協(xié)議棧傳輸層到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層后通過網(wǎng)絡(luò)IP路由函數(shù)根據(jù)數(shù)據(jù)的源地址判斷數(shù)據(jù)來自網(wǎng)絡(luò)接口 I還是網(wǎng)絡(luò)接口 2的步驟；
來自網(wǎng)絡(luò)接口 I的數(shù)據(jù)選擇光 口第一 DM9000CI網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)通過光口把數(shù)據(jù)送入網(wǎng)絡(luò)；來自網(wǎng)絡(luò)接口 2的數(shù)據(jù)選擇網(wǎng)口第二DM9000CI網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)通過網(wǎng)口把數(shù)據(jù)送入網(wǎng)絡(luò)的步驟。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是
一、本發(fā)明基于UC/0S-II操作系統(tǒng)與網(wǎng)卡DM9000CI實(shí)現(xiàn)嵌入式以太網(wǎng)LWIP協(xié)議棧雙網(wǎng)卡同時(shí)應(yīng)用，可以同時(shí)兼容以太網(wǎng)光口和電口的通信方式，滿足了嵌入式設(shè)備同以太網(wǎng)交換數(shù)據(jù)的需要，為嵌入式設(shè)備通過Internet共享信息提供了條件；
二、本發(fā)明可以將處在不同地域內(nèi)、不同網(wǎng)絡(luò)下的各種嵌入式設(shè)備聯(lián)系在一起，利用現(xiàn)有的Internet網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場智能化嵌入式儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和控制，為現(xiàn)代化工業(yè)控制提供便利；
三、本發(fā)明采用STM32F103ZE高速微控制器通過FSMC總線控制DM9000CI網(wǎng)卡，網(wǎng)卡擴(kuò)
充方便，實(shí)用性強(qiáng)。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明
圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明中LWIP協(xié)議棧的體系結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明中TCPServer的流程 圖中1為STM32F103ZE高速微控制器、2為第一 DM9000CI網(wǎng)卡、3為第二 DM9000CI網(wǎng)卡、4為光口光纖收發(fā)器、5為網(wǎng)口 RJ45，6為電源模塊。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明基于LWIP兼容光口和電口的以太網(wǎng)接入設(shè)備，包括STM32F103ZE高速微控制器I和兩個(gè)DM9000CI網(wǎng)卡，所述STM32F103ZE高速微控制器I采用UC/0S-II操作系統(tǒng)，在UC/0S-II多任務(wù)開發(fā)環(huán)境下移植TCP/IP協(xié)議棧LWIP實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信，STM32F103ZE高速微控制器I通過FSMC總線同時(shí)控制第一 DM9000CI網(wǎng)卡2和第二 DM9000CI網(wǎng)卡3進(jìn)行以太網(wǎng)通信，第一 DM9000CI網(wǎng)卡2連接有光口 4，第二 DM9000CI網(wǎng)卡3連接有網(wǎng)口 5，電源模塊6給整個(gè)裝置供電。所述以太網(wǎng)接入設(shè)備的軟件實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信主要包括DM9000CI網(wǎng)絡(luò)接口程序設(shè)計(jì)；協(xié)議棧LWIP到UC/0S-II操作系統(tǒng)的移植；光口與電口同時(shí)應(yīng)用在協(xié)議棧LWIP的設(shè)計(jì)；TCPServer、TCPClient的應(yīng)用層軟件設(shè)計(jì)。所述DM9000CI網(wǎng)絡(luò)接口程序設(shè)計(jì)就是在驅(qū)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口的初始化收、發(fā)、以及中斷處理函數(shù)，驅(qū)動(dòng)程序工作在IP協(xié)議模型的網(wǎng)絡(luò)接口層，本發(fā)明中光口與電口網(wǎng)卡都采用DM9000CI，通過STM32F103ZE高速微控制器I通過FSMC總線控制，DM9000CI光口與電口模式配置由寄存器DSCR控制如下表所示
權(quán)利要求
1.基于LWIP兼容光口和電口的以太網(wǎng)接入設(shè)備，包括STM32F103ZE高速微控制器(I)和兩個(gè)DM9000CI網(wǎng)卡，其特征在于所述STM32F103ZE高速微控制器(I)采用UC/OS-II操作系統(tǒng)，在UC/0S-II多任務(wù)開發(fā)環(huán)境下移植TCP/IP協(xié)議棧LWIP實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信，STM32F103ZE高速微控制器(I)通過FSMC總線同時(shí)控制第一 DM9000CI網(wǎng)卡(2)和第二DM9000CI網(wǎng)卡(3)進(jìn)行以太網(wǎng)通信，第一 DM9000CI網(wǎng)卡(2)連接有光口光纖收發(fā)器(4)，第二DM9000CI 網(wǎng)卡(3)連接有網(wǎng)口 RJ45 (5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于LWIP兼容光口和電口的以太網(wǎng)接入設(shè)備，其特征在于所述以太網(wǎng)接入設(shè)備接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包括以下步驟 光口數(shù)據(jù)流觸發(fā)STM32F103ZE高速微控制器(I)的外部中斷I ;網(wǎng)口數(shù)據(jù)流觸發(fā)STM32F103ZE高速微控制器(I)的外部中斷2的步驟； 外部中斷I的中斷函數(shù)執(zhí)行光口網(wǎng)絡(luò)控制器第一 DM9000CI網(wǎng)卡(2)的數(shù)據(jù)處理函數(shù)暫存數(shù)據(jù)并發(fā)送光口數(shù)據(jù)處理的信號量；外部中斷2的中斷函數(shù)執(zhí)行網(wǎng)口網(wǎng)絡(luò)控制器第二DM9000CI網(wǎng)卡(3)的數(shù)據(jù)處理函數(shù)暫存數(shù)據(jù)并發(fā)送網(wǎng)口數(shù)據(jù)處理的信號量的步驟； 光口數(shù)據(jù)處理信號量觸發(fā)光口 LWIP數(shù)據(jù)接收任務(wù)存儲數(shù)據(jù)到光口 LWIP動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲空間；網(wǎng)口數(shù)據(jù)處理信號量觸發(fā)網(wǎng)口 LWIP數(shù)據(jù)接收任務(wù)存儲數(shù)據(jù)到網(wǎng)口 LWIP動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲空間的步驟； 光口 LWIP動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲空間的數(shù)據(jù)暫存在光口對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口 I的LWIP存儲結(jié)構(gòu)中，LWIP協(xié)議棧處理主任務(wù)把數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層和通信層的處理及時(shí)告知應(yīng)用層有新數(shù)據(jù)進(jìn)入；網(wǎng)口 LWIP動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存儲空間的數(shù)據(jù)暫存在網(wǎng)口對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口 2的LWIP存儲結(jié)構(gòu)中，LWIP協(xié)議棧處理主任務(wù)把數(shù)據(jù)經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層和通信層的處理及時(shí)告知應(yīng)用層有新數(shù)據(jù)進(jìn)入的步驟； 應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口 I的光口任務(wù)對光口的新接入數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用；應(yīng)用層網(wǎng)口接口 2的網(wǎng)口任務(wù)對網(wǎng)口的新接入數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于LWIP兼容光口和電口的以太網(wǎng)接入設(shè)備，其特征在于所述以太網(wǎng)接入設(shè)備向以太網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)包括以下步驟 應(yīng)用層數(shù)據(jù)經(jīng)過LWIP協(xié)議棧傳輸層到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層后通過網(wǎng)絡(luò)IP路由函數(shù)根據(jù)數(shù)據(jù)的源地址判斷數(shù)據(jù)來自網(wǎng)絡(luò)接口 I還是網(wǎng)絡(luò)接口 2的步驟； 來自網(wǎng)絡(luò)接口 I的數(shù)據(jù)選擇光口第一 DM9000CI網(wǎng)卡(2)的數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)通過光口把數(shù)據(jù)送入網(wǎng)絡(luò)；來自網(wǎng)絡(luò)接口 2的數(shù)據(jù)選擇網(wǎng)口第二 DM9000CI網(wǎng)卡(3)的數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)通過網(wǎng)口把數(shù)據(jù)送入網(wǎng)絡(luò)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明基于LWIP兼容光口和電口的以太網(wǎng)接入設(shè)備，屬于以太網(wǎng)通信技術(shù)領(lǐng)域；解決的技術(shù)問題是提供一種通過以太網(wǎng)光口和電口將嵌入式設(shè)備接入以太網(wǎng)的裝置；采用的技術(shù)方案是基于LWIP兼容光口和電口的以太網(wǎng)接入設(shè)備，包括STM32F103ZE高速微控制器和兩個(gè)DM9000CI網(wǎng)卡，所述STM32F103ZE高速微控制器采用UC/OS-II操作系統(tǒng)，在UC/OS-II多任務(wù)開發(fā)環(huán)境下移植TCP/IP協(xié)議棧LWIP實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信，STM32F103ZE高速微控制器通過FSMC總線同時(shí)控制第一DM9000CI網(wǎng)卡(2)和第二DM9000CI網(wǎng)卡進(jìn)行以太網(wǎng)通信，第一DM9000CI網(wǎng)卡連接有光口光纖收發(fā)器，第二DM9000CI網(wǎng)卡連接有網(wǎng)口RJ45，本發(fā)明廣泛適用于通信領(lǐng)域。
文檔編號H04L12/28GK102710474SQ20121016593
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者吳曉闖, 孟郁金, 張建江, 李峰, 李瑋, 王玉宏, 王耀華, 田濤, 白志斌 申請人:山西聯(lián)華偉業(yè)科技有限公司