基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口控制器設(shè)計(jì)

　　５　以太網(wǎng)數(shù)據(jù)與串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)

　　本文開發(fā)的接口控制器主要完成兩個功能，即將串口接收到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)卡發(fā)送至以太網(wǎng)，將網(wǎng)卡接收到的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送至另一串口端。工作模式上可以選擇為服務(wù)器或客戶端模式，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可以選擇為ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，傳輸控制協(xié)議）方式或ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）方式。其中ＴＣＰ和ＵＤＰ是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的兩種傳輸協(xié)議，ＴＣＰ是基于連接的協(xié)議，在正式收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對方建立可靠的連接，而ＵＤＰ是面向非連接的數(shù)據(jù)直接傳輸協(xié)議，不需要對方的回答確認(rèn)。

　　５．１　應(yīng)用程序的開發(fā)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)編程

　　由于嵌人式系統(tǒng)程序的開發(fā)和執(zhí)行是在ＰＣ和ＡＲＭ　兩個不同的平臺上進(jìn)行的，因此需要進(jìn)行交叉編譯和連接。用串口和以太網(wǎng)將宿主機(jī)和目標(biāo)板連接起來，程序開發(fā)在ＲｅｄＨａｔ９．０　Ｌｉｎｕｘ操作系統(tǒng)下編輯，調(diào)試通過后，加入自己開發(fā)的程序重新編譯ａｒｍｌｉｎｕｘ內(nèi)核，并將編譯好的二進(jìn)制文件固化到開發(fā)板的ＲＯＭ中，使其開機(jī)后自動運(yùn)行。

　　ＴＣＰ／ＩＰ處理模塊采用ＳＯＣＫＥＴ套接字編程實(shí)現(xiàn)。ＳＯＣＫＥＴ最早是在ＵＮＩＸ系統(tǒng)上為ＴＣＰ／ＩＰ網(wǎng)絡(luò)通信而開發(fā)的一個接口程序，后來被成功移植到ＤＯＳ、Ｗｉｎｄｏｗｓ等操作系統(tǒng)上，成為Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上網(wǎng)絡(luò)開發(fā)最為通用的ＡＰＩ函數(shù)。用于網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的ＳＯＣＫＥＴ主要有Ｓｔｒｅａｍ　Ｓｏｃｋｅｔｓ（流格式）和Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｓｏｃｋｅｔｓ（數(shù)據(jù)報格式）兩種類型，流格式Ｓｏｃｋｅｔ與ＴＣＰ協(xié)議對應(yīng)，數(shù)據(jù)報格式Ｓｏｃｋｅｔ與ＵＤＰ協(xié)議對應(yīng)。

　　５．２　軟件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)采用工作模式ＴＣＰ　Ｓｅｒｖｅｒ服務(wù)器，等待客戶端請求連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。本程序的流程圖如圖３所示。首先，打開串口，在Ｌｉｎｕｘ下打開串口是通過標(biāo)準(zhǔn)的文件打開函數(shù)

　　圖３　功能實(shí)現(xiàn)流程圖

　　圖４　以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送

　　圖５　串口數(shù)據(jù)通過網(wǎng)卡發(fā)送