薛建彬++郭燕波++许洋++毕玉++王斌

摘要：随着物联网技术及IOT的发展，传感器节点有接入互联网的需求，本文设计了一种基于嵌入式TCP/IP协议栈LwIP的轻量级实现方案。详细分析了嵌入式TCP/IP协议栈LwIP的架构和原理，结合实际应用的特点实现了LwIP协议栈在STM32微处理器上的移植和适配。实验结果表明，基于LwIP协议栈的传感系统满足了网络化交互需求。

关键词：TCP/IP LwIP 微控制器

中圖分类号：TP316.81 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0002-01

随着计算机互联技术与物联网技术的发展，一些像传感器一类的轻便设备可以接入互联网，以便随时监控；这些轻便设备的特点是体积小，内部运算及存储资源有限，因此就必须在资源受限的情况下实现及处理Internet协议。基于这种趋势，各种用于嵌入式系统的小型协议栈应运而生，如uC/IP、uIP、LwIP和TinyTCP等，这几种协议栈均源自BSD TCP/IP。其中，LwIP[1]（轻量级TCP/IP协议栈，Lightweight TCP/IP protocol stack）是由瑞士计算机科学院Adam Dunkels等人开发的一套用于嵌入式系统的开源TCP/IP协议栈。LwIP最小限度的使用系统资源，通过共享内存的方式实现应用层与底层协议之间的通讯。应用层通过了解底层协议使用的缓冲处理机制将使应用层可以更加有效的重复使用缓冲区，同时，应用与网络代码可以使用相同的内存区，应用层可以直接读写内部缓冲区，从而避免了内存复制产生的性能损失，一般只需几十K的RAM和40K左右的ROM就可以运行。

与其他的TCP/IP实现一样，LwIP也是以分层的协议为参照设计的，它除了实现IP/ICMP/UDP/TCP等模块还包括许多相关支持模块，如操作系统模拟层、缓冲与内存管理子系统、网络接口函数及API概要说明。……