陈丽霞　　郭乾利

【摘 要】伴随大规模集成电路的不断发展，在单片中完成具有复杂功能的微处理器已变为现实。这种微处理器在价格和性能的提升，促使嵌入式系统系使用在有更高。更复杂要求的专用系统当中。嵌入式设备凭借着PC机结构灵活、稳定、经济等优势迅速成为了科技发展的快速增长点。嵌入式系统重要技术的切实发展，促使其自身不断更新换代，同时其普及应用也逐渐向纵深方向迈进。TTCP/IP协议就是指传输控制协议/网际协议，它是当前应用最广泛的一类协议，同时它也是开放系统互联的事实标准。

【关键词】单片机；嵌入式；TCP/IP協议

TCP/IP是一种定义计算机怎样利用网络完成通讯的协议。在自动化产业当中，数以万计的PLC、检测器、感应器等设备，相互连接构成一张控制网络，将其作为信息系统中数据管理的工具，最常用于这些设备通信界面的连接便是RS-422/485或者RS-232总线。近年来，网络架构开始在自动化产业当中使用，开始代替了以往的串口通信，因此，以TCP/IP协议为代表的开放式技术逐渐使用在各自动化系统设备当中。所以，对于设备生产商及其使用者来说，找到一个良好的粗粒方法，使现有设备及时连接网络进行使用，已经成为了各方竞争的主要着力点。

一、关于TCP/IP协议构成

TCP/IP协议首先在UNIX系统当中实现，此后DOS、LINUX以及windows也都实现了TCP/IP协议。接着，TCP/IP协议逐渐被移植到多种嵌入式处理器当中。基于指令和资源方面因素，在UNIX当中所实现的TCP/IP协议，其源代码不可直接移植至8位单片机当中，而且单片机无充足代码控制来实现所有的协议。通常情况下，在单片机当中仅实现和要求相关的部分，无需使用的协议都予以支持。从这一思想出发，相关工作人员在进行嵌入式Internet设计时便能够在TCP/IP协议子集当中予以实现，这样一来便促使设计难度有所减小。以下将针对嵌入式Internet怎样实现TCP/IP协议的关键点进行集中阐述。

通产情况下，嵌入式TCP/IP协议栈主要包含了FTP、SMTP、HTTP、UDP、ICMP、IP、ARP/RAPR等协议。在实现协议之前需要先对各个协议之间的具体关联进行全面、系统的了解。如下图一所示，为基本协议流程图。

图一 基本协议流程图

嵌入式系统利用网络接口来控制芯片将其连入到网络当中。其中，链路层的作用主要是为了上一层协议来接收以及发送数据包，按照物理层的差异性，链路层中拥有许多协议可供选择。基于理解的方便性考虑，并对其适用性进行考虑，文章仅阐述以太网协议。嵌入式Internet应该利用以太网连接Internet，这就务必要实现此协议的相关规定，而且实现此协议可利用通用网络接口来控制芯片。

二、关于单片机的存储要点

单片机的存储是人们较为熟知的一个问题，然而因单片机需实现TCP/IP协议，那么就必须要针对其存储提出新的具体的要求。

因TCP/IP协议具有层次的特点，每一层次均有自身的数据格式。使用者在数据传输过程中要通过多个协议，需不断打包、拆包。若是在此过程中使用拷贝数据来完成数据传输，便会增加相应的开销，同时也使性能有所下降，要处理这一问题，就要单片机将数据包放在指定的存储区内。协议栈中每层的传递均是数据指针，唯有数据被驱动程度发送或被应用程序拿走，才能实施真正意义上的数据转移。

若是嵌入式系统要实现HTTP应用程序， 则需要设计存放网页的位置 。可将网页放至e2prom内，同时也可将一些以太网地址、IP 地址参数放至其中，以便使用。

三、嵌入式TCP/IP的未来发展前景

从当前情况来看，单片机已在工业以及家庭当中的各领域中实现了广泛的应用，通过使用单片机、TCP/IP软件的手段，便能够使嵌入式系统连接上Internet，进而促使嵌入式设备之间进行相互通信。这项技术手段目前已经广泛的使用在工业自动化、电子收款机系统（POS）网络、电子商务以及智能公路等诸多领域当中。

现今嵌入式TCP/IP的使用仍旧处于起步阶段，已经实现的使用仅仅是局限在数据传输方面。未来嵌入式TCP/IP协议设备需要拥有实时性特点，能够实时接收影音、图像信息。伴随单片机处理速度的持续加快，以及适用嵌入式系统实时操作系统的不断创新，极有可能会在家政系统、环境工程当中得到广泛应用，甚至还有可能利用网络进行电影视频的实时观看，那时才是嵌入式TCP/IP应用时代的真正到来时期。

结语：

总而言之，伴随网络技术等诸多方面的不断发展，Internet控制电子设备的应用必将成为未来社会发展的一种趋势。从当前形势来看，很多电子设备都未能具备传输网络数据的功能，因而网络传输设备应用逐渐广泛化。同时，文章叙述的嵌入式TCP/IP协议单片机，拥有硬件少，成本低、传输快、占用面积小等多重优势，适合在网络传输系统使用，并且在数据采集和传输等多个领域中也具有良好的使用前景。

参考文献：

[1]牟英峰，徐殿国，张东来.基于嵌入式TCP/IP协议栈的信息家电连接Internet单芯片解决方案[J]. 电子技术应用. 2008（06）.

[2]王金廉，谢剑英，贾青.基于TCP/IP的多线程通信及其在远程监控系统中的应用[J]. 电子技术应用.2006（01）.

[3]高长艳.嵌入式TCP/IP协议的研究与实现[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所，2006.