摘要:针对某些单MCU结构
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嵌入式Internet服务器性能价格比低且灵活性差
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问题
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提出了
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种双MCU结构
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嵌入式Internet接入服务器(DMCUEIAS)
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它使嵌入式Internet
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用户交互和设备控制分离
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用户通过Internet不仅可以监视和控制现场设备
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而且利用RAC可以将任务下载到现场;解决了低端单MCU处理能力低高端MCU成本高
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矛盾
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并能够灵活地实现现场控制
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功能扩展和升级
关键词:双MCU结构 嵌入式Internet RAC 嵌入式TCP/IP协议栈
嵌入式Internet[1]是指借助于Internet监视和控制工厂
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机器、通信设备、数据采集系统、过程控制系统、医疗设备、机顶盒、车辆控制器、办公机械、个人数字助理(PDA)和其它设备
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随着Internet/Intranet
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迅猛发展
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将Internet延伸到8位、16位、32位单片机
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实现基于Internet
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远程数据采集、远程控制、自动报警、上传/下载数据文件、自动发送EMALL等功能已经成为嵌入式系统发展
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必然趋势
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就嵌入式Internet系统而言
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实现Internet通信协议及其服务
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同时还要控制现场设备将占用大量资源
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而嵌入式Internet系统中大量存在
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是8位和16位MCU
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这些系统在某些环境下实现上述功能将十分困难[2]
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如果采用32位或64位
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处理器
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无疑会增加成本
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为此
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本文提出了
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种双MCU结构
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嵌入式Internet接入服务器DMCUEIAS
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其中
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个MCU作为Internet服务器与用户交互(称作InetMCU)
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它支持TCP/IP协议栈并运行Internet服务
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形成
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个用户可以通过浏览器进行交互
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服务器;另
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个MCU专门用作设备服务器(称作DevMCU)控制多个设备
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InetMCU和DevMCU通过RAC协议实现通信
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完成现场设备
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控制
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这样可以提高性能价格比
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具有操作简便、功能易扩展等特点
1 硬件结构双MCU结构
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嵌入式Internet接入服务器DMCUEIAS采用ATMEL公司生产
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AT90S8515微控制器作为InetMCU
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采用AT89S53作为DevMCU
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系统体系结构如图1
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其中
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DevMCU拥有12K字节
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Flash
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存储器
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256字节
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片内RAM
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3个可预分频
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16位定时储器
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256字节
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片内RAM
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3个可预分频
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16位定时器、计数器
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32位I/O口和
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个内置
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全双工UART;InetMCU拥有8K字节
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Flash
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存储器
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512字节
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片内EEPROM
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512字节
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片内RAM
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1个可预分频
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8位定时器、计数器
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1个可预分频、具有比较、捕捉和8/9/10位PWM功能
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16位定时器和计数器
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用于
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下载
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SPI口
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32位I/O和
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个内置
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全双工UART
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InetMCU
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时钟频率是8MHz
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可以高速地通过ISA口传递数据(约2Mbps)
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通过
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个时钟周期内执行
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条指令
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InetMCU可以取得近1MIPS/MHz
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性能
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通过在单
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芯片内将
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个增强性
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8位RISC CPU与可下载
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Flash结合
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使它非常适合多种嵌入式应用要求
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具有高度灵活性和低成本
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特点
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DMCUEISA
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以太网控制器采用台湾Realtek公司
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RTL8019AS(10Mbps)
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其采用全双工通信方式
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使帧
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发送与接收能够在
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条通信线路上同时进行
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使信道
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带宽增加
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倍
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实现了基于IEEE802.3协议标准
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MAC层(Media Access Control Layer)
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所有功能
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内置
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双DMA通道 FIFO完成简单有效
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包管理(数据帧
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接收和发送)功能
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本地DMA通道
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传输速率高达10Mbps
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其优越
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性能价格比使它非常适合嵌入式Internet系统
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在InetMCU
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片内Flash中固化
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服务
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可以现任务调度、线程支持、文件系统、内存管理、网络系统(TCP/IP)和I/O管理等
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通过20位(8位A口
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8位C口
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D口
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PD0、PD1、PD2、PD7)I/O口连接到廉价
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ISA总线
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网卡芯片RTL8019AS卡
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能够对外(如Internet上
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用户)提供
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种通过以太网接口访问嵌入式系统
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方法
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InetMCU
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片内EEPROM存储授权
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用户名、密码和其固定
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IP地址及MAC地址
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远程用户访问DMCUEIAS时
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要比较用户名密码
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只有合法用户可以通过Internet访问DMCUEIAS
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InetMCU
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片内RAM存储临时数据
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同时外扩了32K字节
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SEEPROM
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它采用AT24C256存储不同
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控制网页
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完成必要
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文件系统功能
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通过WEB页可以实现远程用户与DMCUEIAS
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交互
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InetMCU用12位(8位B口作为数据口
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D口
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PD3、PD4、PD5、PD6作为控制口)I/O完成与DevMCU
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通信
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DevMCU
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片内Flash已经固化DCX51嵌入式实时操作系统、通信服务和远程存取控制服务(RAC)
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负责现场设备
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控制
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DevMCU
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另外16位(8位A口
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8位C口作为数据)I/O口与ISP相连
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完成必要
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逻辑功能
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最后由ISP
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IO56~IO63(8位)通过功率驱动直接驱动设备
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Link(高字节)
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