嵌入式web服务器:一种双MCU结构的嵌入式Internet接入服务器



摘要:针对某些单MCU结构嵌入式Internet服务器性能价格比低且灵活性差问题提出了种双MCU结构嵌入式Internet接入服务器(DMCUEIAS)它使嵌入式Internet用户交互和设备控制分离用户通过Internet不仅可以监视和控制现场设备而且利用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成本高矛盾并能够灵活地实现现场控制功能扩展和升级     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)和其它设备随着Internet/Intranet迅猛发展将Internet延伸到8位、16位、32位单片机实现基于Internet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必然趋势就嵌入式Internet系统而言实现Internet通信协议及其服务同时还要控制现场设备将占用大量资源而嵌入式Internet系统中大量存在是8位和16位MCU这些系统在某些环境下实现上述功能将十分困难[2]如果采用32位或64位处理器无疑会增加成本为此本文提出了种双MCU结构嵌入式Internet接入服务器DMCUEIAS其中个MCU作为Internet服务器与用户交互(称作InetMCU)它支持TCP/IP协议栈并运行Internet服务形成个用户可以通过浏览器进行交互服务器;另个MCU专门用作设备服务器(称作DevMCU)控制多个设备InetMCU和DevMCU通过RAC协议实现通信完成现场设备控制这样可以提高性能价格比具有操作简便、功能易扩展等特点

1 硬件结构

双MCU结构嵌入式Internet接入服务器DMCUEIAS采用ATMEL公司生产AT90S8515微控制器作为InetMCU采用AT89S53作为DevMCU系统体系结构如图1其中DevMCU拥有12K字节Flash存储器256字节片内RAM3个可预分频16位定时储器256字节片内RAM3个可预分频16位定时器、计数器32位I/O口和个内置全双工UART;InetMCU拥有8K字节Flash存储器512字节片内EEPROM512字节片内RAM1个可预分频8位定时器、计数器1个可预分频、具有比较、捕捉和8/9/10位PWM功能16位定时器和计数器用于下载SPI口32位I/O和个内置全双工UARTInetMCU时钟频率是8MHz可以高速地通过ISA口传递数据(约2Mbps)通过个时钟周期内执行条指令InetMCU可以取得近1MIPS/MHz性能通过在单芯片内将个增强性8位RISC CPU与可下载Flash结合使它非常适合多种嵌入式应用要求具有高度灵活性和低成本特点DMCUEISA以太网控制器采用台湾Realtek公司RTL8019AS(10Mbps)其采用全双工通信方式使帧发送与接收能够在条通信线路上同时进行使信道带宽增加实现了基于IEEE802.3协议标准MAC层(Media Access Control Layer)所有功能内置双DMA通道 FIFO完成简单有效包管理(数据帧接收和发送)功能本地DMA通道传输速率高达10Mbps其优越性能价格比使它非常适合嵌入式Internet系统

在InetMCU片内Flash中固化服务可以现任务调度、线程支持、文件系统、内存管理、网络系统(TCP/IP)和I/O管理等通过20位(8位A口8位C口D口PD0、PD1、PD2、PD7)I/O口连接到廉价ISA总线网卡芯片RTL8019AS卡能够对外(如Internet上用户)提供种通过以太网接口访问嵌入式系统方法InetMCU片内EEPROM存储授权用户名、密码和其固定IP地址及MAC地址远程用户访问DMCUEIAS时要比较用户名密码只有合法用户可以通过Internet访问DMCUEIASInetMCU片内RAM存储临时数据同时外扩了32K字节SEEPROM它采用AT24C256存储不同控制网页完成必要文件系统功能通过WEB页可以实现远程用户与DMCUEIAS交互InetMCU用12位(8位B口作为数据口D口PD3、PD4、PD5、PD6作为控制口)I/O完成与DevMCU通信DevMCU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)负责现场设备控制DevMCU另外16位(8位A口8位C口作为数据)I/O口与ISP相连完成必要逻辑功能最后由ISPIO56~IO63(8位)通过功率驱动直接驱动设备
Link(高字节)
Tags:  嵌入式internet internet时间服务器 internet信息服务器 嵌入式web服务器

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