基于SEP3203的TCP/IP协议实现研究(3)

1．4 论文的结构概述
    本课题的研究目标主要是探索TCP/IP协议栈在嵌入式设备上的实现问题。本章介绍了课题的研究背景，研究现状，以及本课题的研究内容和目标，概括的介绍了嵌入式系统和协议栈的相关知识。第二章对课题的开发环境做了简要介绍，主要有TCP/IP协议栈、SEP3203处理器、RTL8019AS网络控制器、socket接口以及AXIS OS操作系统等相关背景知识的概述。第三章介绍了总体流程的设计和主要函数的功能。第四章介绍了TCP/IP协议栈主要函数的实现过程，列举了ARP、ICMP、IP、TCP、UDP几个比较熟悉的协议。第五章是调试步骤和结果展示。
2 背景知识和开发环境
2．1 TCP/IP参考模型
    TCP（传输控制协议）、IP（网间协议）是网络间的通信协议，系统地规范了网络上所有设备的通讯方式，尤其是主机与主机之间数据往来的格式和传递方式[5]。
2.1.1 TCP/IP协议族的层次结构
    TCP/IP协议族是一个Internet协议集合，TCP和IP只是它最著名的两个协议，其他还包括应用性协议、管理性协议和工具性协议。TCP/IP协议族从底层到应用有数据链路层和物理层、网络层、传输层、应用层五层结构，每层由一个或多个协议实现各层的功能[5]。TCP/IP层次结构如图2.1所示。
2.1.2 TCP/IP协议的工作流程
    TCP/IP规范了传输过程中数据包寻址和打包的标准方法。要传递的信息被划分成若干段装在不同的TCP包里，在包头记录段号信息，然后将TCP包装载在IP包中发送出去。接收端收集TCP包，抽出数据并还原顺序，校验若发现错误，TCP将会要求重发。在这种传送机制下，TCP/IP几乎可以无差错地传送数据[5]。
    在源主机上，应用层给用户数据加上应用层首部，传递到传输层；在传输层分组打包后加上TCP/UDP首部，传递到网络层；在网络层加上IP首部生成IP数据报，递交数据链路层；在数据链路层添加源主机、目的主机的MAC地址和帧首部，发往目的主机或IP路由器。
    在目的主机，从数据链路层到应用层，自下而上传递。传递时检查首部校验和，若计算结果一致则去掉首部后递交上一层。TCP/IP 协议的封装流程如图2.2所示：
2.1.3 客户-服务器模型
    客户-服务器模型是TCP/IP协议常用的通信架构，它描述的是进程间服务与被服务的关系。通常情况下运行在本地主机上的客户进程称为客户端，提供请求网络服务的功能；运行在远程主机上的服务器称为服务器端，提供资源共享的功能并接受用户请求[6]。客户-服务器模型的工作模式如图2.3所示。
2. 2 东芯SEP3203处理器概述
    SEP3203 处理器是16/32位RISC微处理器，由东大国家专用集成电路工程研究中心设计，适合于低成本手持设备和其它通用嵌入式设备。SEP3203处理器内嵌ARM7 处理内核，为用户提供丰富的外设接口，低成本的外存配置和低功耗的硬件环境。SEP3203的结构框图如图2.4所示。

2. 3 RTL8019AS的基本原理
2.3.1 RTL8019AS概述
    RTL8019AS是应用范围较广的以太网控制芯片。它能够简单的模拟NE2000兼容适配器，具有二重、三态控制、功率低、即插即用等特性。它是Green PC对网络连接设备的理想选择。
    RTL8019AS集成了10BASET收发器和AUI、BNC接口间的自动检测功能，支持16k、32k和64k字节BROM和闪存接口，SRAM为系统提供了更多的功能，同时也节省了系统的存储空间。除此之外，8条IRQ总线和16条基地址总线的设计为有限的系统资源提供了丰富的外接环境[9]。基于SEP3203的TCP/IP协议实现研究(3):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_10349.html