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微电子技术的进步推动了小型化、低能耗设备的发展。这些设备将计算能力、感知能力和通讯能力相结合,促使单机嵌入式系统向网络嵌入式系统(NetworkEmbedded System,NES)演变。由于NES在军事和民用领域有广泛的应用前景,使它成为当前学术界的一个研究热点。目前,Intemet已经广泛使用,将嵌入式设备接入Intemet,就可以随时随地进行监控,是一种典型的网络嵌入式系统。
由于Intemet上面的各种通信协议对于计算机存储器、运算速度等的要求比较高,而嵌入式系统中大量存在着8/16位微控制器和低端32位微控制器,支持TCP/IP等Intemet协议将占用大量系统资源,或根本不可能。另外,如果设备工作环境条件比较恶劣或设备处于移动状态,则不宜采用有线Intemet接入方式。
针对以上问题,本文提出了一种基于嵌入式实时操作系统的无线接入Interact的方案。此方案中使用的微控制器仅有32KB的片内静态RAM和512KB的片内FIrASH存储器。
本文介绍了网络嵌入式系统的发展现状;分析了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的系统内核及基本的系统服务,详细阐述了μ C/OS-Ⅱ在LPC2138上的移植过程。通过对PPP及TCP/IP协议的深入分析和理解,参考开源协议栈LwIP,根据实际需求实现了PPP和TCP/IP协议栈。文中采用ARM7开发平台和CDMA无线通信模块组建硬件平台,以嵌入式网络通信协议栈和实时操作系统μ C/OS-Ⅱ为软件蓝本,实现了嵌入式系统的无线IP接入。试验表明,文中提出的解决方案可以使系统资源有限的嵌入式系统通过无线网络连接到Intemet,进行数据传输。