单片机的嵌入式系统的网络应用分析

单片机的嵌入式系统的网络应用分析

吴付军

吴付军

广州达森灯光股份有限公司510880

摘要：近些年来嵌入式系统在社会生产等多个领域得到了较为广泛的应用，同时将嵌入式系统与网络信息技术有机结合有效的拓展了其功能。而单片机技术在嵌入式系统中的应用在很大程度上提高了其系统的稳定性能，增加系统的可靠程度，因此基于单片机的嵌入式系统网络化成为其未来的主要发展方向之一。在本文中，将围绕单片机的嵌入式系统的网络应用开展相关分析，希望能够通过简单的分析，可以为后者提供适当的借鉴参考意义。

关键词：单片机技术；嵌入式系统；网络应用；

单片机与嵌入式系统的结合应用日趋广泛，利用计算机技术与单片机的设备，可以轻松实现具有一定难度的远距离传输通信的同时还可以进行多机通信。反之，通信技术的发展和通信设备的更新也促进了嵌入式网络系统性能的提高，为人们提供高质量的通讯服务，为人们生活提供更多的便利，也极大的推动了国民经济的向前发展。

一.单片机和嵌入式系统简述

1.单片机技术

单片机，全称为单片微型计算机，属于典型的嵌入式微控制器。主要由运算器、控制器、存储器以及输入输出等构成，也可以被视为微型的计算机。和应用在个人电脑中的通用型微处理器不同的是，前者更强调自供应，也就免去了外接硬件，所以成本得到了有效控制。其最显著的特点在于体积小，应用范围更加广泛。不过存储量有限和输入输出的设备简单。但近几年单片机的发展十分迅速，传统单片机难以适应市场要求。所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器。单片机的类型目前有8位单片机、16位单片机、32位单片机以及64位单片机，其中32位单片机的应用相对普遍。

2.嵌入式系统

嵌入式系统完全嵌入受控器件内部，为了满足某种特定的需求进行专门设计的一种系统。相关部门将嵌入式系统定义为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。其主要有单片机、存储器以及输入个输出设备构成，单片机是其核心部件。和私人计算机不同的是其大多数执行的是带有特定要求的预先定义的任务。同时因为嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员经过多方面的优化减小了尺寸并控制了生产成本，日常维护较为便捷。此外，其具备不同的网络通信接口和客户端网络端口。

二.单片机嵌入式系统的网络应用实现途径

1.单片机传输控制协议/互联网协议(TCP/IP协议)

网络系统的关键协议是传输控制协议/互联网协议，所以单片机嵌入式系统为了能够发挥嵌入式网络技术的功能，就必须实现传输控制协议/互联网协议。由于单片机的资源并非十分丰富，因此实现其存在一定的难度，也使得传输控制协议某些嵌入式协议栈有所提高，协议栈的设计费用也到了一定的数额。此外协议的通用性相对较低，若是在设计期间，应用协议栈，会导致系统的性价比有所降低。经过研究人员的不懈努力，符合现代需求的协议栈被研发出来，其能够在网络通信时在一定范围内保存适用协议机制，降低协议代码的量。

2.网卡接口电路应用

单片机在其系统中起到数据解包的作用，单片机以网络物理为载体，把数据传输到特定的的芯片中，完成了地址接线协议，还转接至单片机中，单片机执行传输控制协议/互联网协议同时进行数据的移交。

三.单片机嵌入式系统的网络应用

1.单片机嵌入式网页服务器的应用分析

(1)嵌入式网页服务器简述

单片机嵌入式系统中应用的网页服务器，主要是通过以太网端口设备完成设备之间的信息传输，也就是现实生活中的网络通信，最终达到信息的实时共享。当前我国的网络资源较为紧缺，单片机的出现有效的缓解此类问题，在此基础之上实现了互联网的接入，让不同设备之间的信息传递不再受到资源的影响。单片机嵌入式网页服务器在远程监控和控制方面应用较为广泛，其利用移植法把服务器和设备连接，再通过客户端的设备，实现了对嵌入式设备的远程操控和管理。

(2)应用嵌入式网页服务器顺序

利用传输控制协议/互联网协议让网页浏览器和服务器实现通信，其同时也是最为基础的协议。超文本传输协议才属于上层协议。网页服务器在运行的过程中，先是通过第一种解析器浏览脚本，在基本解析完成后再利用第二种解析器将数据解析为第二个解析器的专用语言，再通过客户端Java程序虚拟机解析客户端的程序组件，创立动态的Form后将其发送至服务器，在服务器完成解析并处理好动态Form功能后，远程通信和管理基本实现。

2.单片机嵌入式网络测控系统应用分析

(1)基本原理

以单片机的嵌入式网络测控系统在设计的环节应当满足不同功能的需求，最终实现测控的功能。例如进行数据的网络远程采集和分析等多种以及远程监控和管理。其原理主要是单片机技术，其通过单片机储存储数据。其以系统借口为媒介完成网络系统和服务器的嵌入，通过测控系统的外围接口完成服务器的移植或者开发。进一步把应用软件中不同的程序和系统在储存器中进行固化，后续系统在运行期间就可以进行自动配制。客户端浏览器也可以处理来自客户的需求。其系统的主要特点如下，首先此操作系统需要裁剪，将没有价值的管理模块及时剔除。

(2)网络控制器

网络控制器控制软件的过程主要是：首先读取缓冲器的命令可以让主控制器进行字节的读取，一般通过SKB和接受缓冲器完成，下一步启动RMB命令，降低CS引脚，并发送RMB操作码和常量。接着移出SO引脚中特定的存储器。此时应保持主控制器的通信正常，保证SO引脚可以移出相应的字节。

(3)网络测控系统

网络测控系统的实现需要解决相关的网络接入的问题，比如串行口、网络服务器设置以及与通信相关的设计。大多数情况下嵌入式系统的内核不具有串行口控制功能的模块，所以在进行内核的编译过程中，应当添加此种控制模块，且应当和终端的输入和输出相互对应，实现终端控制函数对终端的控制，进一步做到非同步串口的通信功能。

结束语：单片机技术和网络技术的结合，让嵌入式系统能够进行远程的监控的日常管理，具有鲜明的优点。近些年来，网络技术和计算机技术的高速发展，为单片机嵌入式技术的应用创造了更大的发展空间。若是可以将其和网络进行结合，相信一定会促进嵌入式系统和单片机的发展速度。所以应加以大单片机和嵌入式系统为基础的研究力度，为促进远程通信和嵌入式系统的其他应用带来更大的价值。

参考文献：

[1]卫敏.浅谈基于单片机的嵌入式系统的网络应用[J].数字技术与应用,2013(10):30-30.

[2]师恩培,韩桂丽.网络单片机PIC18F97J60的开发与应用[J].单片机与嵌入式系统应用,2008(11):48-50.

[3]倪天龙,金连文.嵌入式Linux系统的简单网络通信设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2005,5(1):75-76.

[4]朱开宇,刘佳宇,安永丽,等.基于ZigBee的城市智能公交网络系统[J].单片机与嵌入式系统应用,2008,8(3):17-20.

[5]韩亮,张军.单片机与Internet网络的通信应用研究[J].电子制作,2014(12x):150-151.