基于ARM和μC/OS-Ⅱ的嵌入式TCP/IP协议栈的研究设计

作     者：刘永奎 

作者单位：中南民族大学 

学位级别：硕士

导师姓名：蒋天发

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：嵌入式系统 ARM处理器 μC/OS-Ⅱ 移植 嵌入式TCP/IP协议栈 

摘      要：目前流行的嵌入式技术,在工控、智能楼宇、办公自动化等领域得到了广泛的应用。而随着网络技术的不断发展,嵌入式系统与网络的结合日益紧密。在嵌入式系统中增加TCP/IP协议栈,以支持嵌入式设备接入网络,成为嵌入式系统的一个重要发展方向。因此将嵌入式系统和网络通信技术结合起来研究,具有重要的的研究意义和经济效益。 本文以嵌入式实时操作系统μC/OS-II为基础,结合Luminary公司基于Cortex -M3内核的LM3S8962芯片,对嵌入式TCP/IP协议栈进行研究。 (1)深入分析了Cortex-M3内核的工作原理,并将其与ARM7内核进行比较,突出Cortex-M3内核的优势。 (2)分析了实时操作系统μC/OS-II的工作原理,在深入理解后,编写相应的移植文件,成功地将μC/OS-II移植到LM3S8962芯片上。在移植时,采用新的进入和退出临界区的方法,为后续的软件开发提供了很大的便利。 (3)先根据TCP/IP文档,分析TCP/IP协议栈的基本原理。再根据嵌入式系统的特点,在不违背TCP/IP协议的原则下,对协议栈作了相应的裁剪和修改,成功地在μC/OS-II上增加了TCP/IP协议栈。本TCP/IP协议栈实现了ARP协议、ICMP协议、IP协议、UDP协议和TCP协议的部分功能,BSD套接字部分接口函数,同时还编写了以太网控制器的驱动程序。最后通过简单的网络编程,测试本TCP/IP协议栈的正确性。 ARM、μC/OS-II和TCP/IP协议栈一起构成了嵌入式系统的网络框架,为后续的研究和应用提供了很好的平台。