嵌入式系統中運行參數修改研究及其應用

1、引言
以太網技術的廣泛普及，因特網在工業、商業、傳媒家庭、教育業等方面的廣泛運用，使得基于以太網的系統得到了飛速發展，配置參數（黑名單、啟動參數、運行參數等）及修改一直是嵌入式系統中的難題，傳統的配置方法是將參數直接固化在程序中，修改時通過串口進行，在實際應用中很不方便。對于要經常改變參數的嵌入式系統，通過串口進行參數修改后再重新燒錄程序，在儀器很多的情況下，技術人員的維護工作非常困難。
近來發展起來的方法是利用嵌入式Web Server和TCP/IP協議，技術人員可以通過CGI網頁對嵌入式系統的參數進行瀏覽和修改，這種方法雖然有著良好的人機界面，使用起來也非常方便，但嵌入式Web Server 需要處理器有較強的數據處理能力，一般的MCU并不支持[1]。
在大量實踐的基礎上，本文詳細闡述了嵌入式系統采用UDP協議來對參數進行配置修改的技術，較好的解決了嵌入式系統中參數修改問題。

2、系統原理
嵌入式系統一般由PC管理機和嵌入式終端組成。PC管理機主要對數據進行讀寫和管理。終端負責數據的采樣并把數據傳給PC機。系統結構如圖1所示，終端和主機通過以太網相連，每個終端都有自己的機號和IP地址。因此，PC機不僅要對這些設備進行管理，還要進行數據通信。當終端收到PC機的命令和數據后，把數據存放在EEPROM的存儲器里，然后更新系統參數。本文主要闡述系統的數據通信部分的具體實現，包括上位機和下位機的實現過程。
3、應用協議
3.1 UDP用戶數據報協議
UDP是一個簡單的面向數據報的傳輸層協議，應用程序進程的每個輸出操作產生一個UDP數據報，并組裝成待發送的IP數據報。UDP提供基本、低延時的傳輸。UDP數據報格式如圖2所示[2][3]。
3.2應用數據幀封裝格式
應用數據是以幀的格式封裝在UDP數據里面的，它的幀格式是：幀開頭（1字節）+數據長度（1字節）+機號（2字節）+命令（1字節）+數據+效驗（1字節）+幀結尾（1字節）。幀以0x02開頭，數據長度表示機號、命令和數據總的長度字節，效驗是對前面數據和效驗，幀結尾是0x03。

4、程序實現
4.1上位機程序
上位機采用VC6.0進行程序設計，網絡通信部分主要由套接字Socket完成，在UDP應用編程中，一般調用Socket的RecvFrom（） 和SendTo（）兩個主要函數即可完成數據通信，其工作流程如圖3所示。

下面代碼是解析下位機所返回信息。