基于ARM的嵌入式TCP_IP协议栈的实现.pdf

嵌入式技术王原丽等:基于ARM的嵌入式TCPöIP协议栈的实现

基于ARM的嵌入式TCPöIP协议栈的实现

王原丽,王丽
(武汉理工大学信息工程学院湖北武汉430070)

摘要:嵌入式系统是一种将底层硬件、实时操作系统和应用软件相结合的专用计算机系统,网络化是嵌入式系统的
主要趋势之一。本文以SamsungS3C44BOX芯片为核心的ARM开发板作为硬件平台,以LCöOSII实时操作系统作为软
件平台,针对LCöOSII内核中不支持TCPöIP协议栈,无法适应嵌入式设备网络化需要的问题,本文首先对标准的TCPö
IP协议栈进行了分析,然后提出了简化实现一个基于ARM和LCöOSII的嵌入式TCPöIP协议栈方案。
关键词:嵌入式系统;TCPöIP;ARM;LCöOSII内核
中图分类号:TN915104文献标识码:B文章编号:1004373X(2005)2210403

ImplementationofEmbeddedTCPöIPProtocolBasedonARM
WANGYuanli,WANGLi
(InformationEngineeringCollege,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan,430070,China)

Abstract:Theembeddedsystemisacustomizationcomputingsystemwhichisintegratewithhardware,realtimeoperating
systemandapplicationsoftware,itisoneofhottrendsmakingtheembeddedsystemnetworking1ThispapermakestheSamsung
S344B0XARMboardasthehardwareplatformandLCöOSIIsystemassoftwareplatform1InordertoresolvethelackofTCPöIP
stackinLCöOSIIkernel,thispaperfirstanalyzesstandardTCPöIPstack,thenpresentsasimplifiedschemetoimplementanew
embeddedTCPöIPstack,whichisbasedonARMprocessorandLCöOSIIsystem1
Keywords:embeddedsystem;TCPöIP;ARM;LCöOSIIkernel

随着嵌入式系统与网络的日益结合,越来越多的嵌入如以太网协议(ETH)、光纤分布式数据接口协议
式设备实现Internet网络化。在嵌入式实时操作系统中引(FDDI)、点到点链路协议(PPP)等。这些协议由硬件
入TCPöIP协议栈,以支持嵌入式设备接入网络,已成为(如网络适配器)和软件(如网络设备驱动程序)共同实现,
嵌入式领域重要的研究方向。LCöOSII是一种占先式、多完成主机与各种网络的数据交换。
任务、移植性强的免费公开源代码的实时操作系统,然而
他只是一个实时的任务调度及通信内核,系统内核本身并
没有集成TCPöIP协议栈,所以不能满足嵌入式设备联网
的需要。为了使基于ARM和LCöOSII的嵌入式系统能
实现网络化,必须使用外挂的TCPöIP协议栈或者根据硬
件平台和实际应用重新设计实现新的协议栈。由于TCPö
IP协议比较复杂,而目前嵌入式系统中大量应用低速处
图1TCPöIP体系结构
理器,受内存和速度限制,实现完整的TCPöIP协议较为
困难,有必要将TCPöIP协议简化。第2层为网络层,他只有一个网际协议(IP)。IP的主
要功能是为不同网络的主机之间发送数据报的操作序列
协议分析
1TCPöIP提供无连接服务。ARP(地址转换协议)是IP协议的一个
计算机网络是一个层次结构,其各层及其协议的集附属协议,他将IP地址转换为这个网络的链路层地址。
合,称为网络的体系结构。Internet上使用的参考体系是ICMP(网际控制报文协议)总是与IP协议配置在一起,他
TCPöIP体系结构,结构如图1所示,他包括应用层、传输运行在IP协议之上,发送一些控制信息,帮助Internet处
层、网络层和主机到网络接口4层。理差错。
最底层为主机到网络接口层,他包括多种网络协议,第3层为传输层,他包括2个主要协议:传输控制协
议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。TCP提供一种面

收稿日期:20050726向连接的、可行的、有序的字节流服务。UDP提供不可行
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