基于ARM的嵌入式網絡接口控制器設計

　　５　以太網數據與串口數據轉換實現

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

　　５．１　應用程序的開發環境和網絡編程

　　由于嵌人式系統程序的開發和執行是在ＰＣ和ＡＲＭ　兩個不同的平臺上進行的，因此需要進行交叉編譯和連接。用串口和以太網將宿主機和目標板連接起來，程序開發在ＲｅｄＨａｔ９．０　Ｌｉｎｕｘ操作系統下編輯，調試通過后，加入自己開發的程序重新編譯ａｒｍｌｉｎｕｘ內核，并將編譯好的二進制文件固化到開發板的ＲＯＭ中，使其開機后自動運行。

　　ＴＣＰ／ＩＰ處理模塊采用ＳＯＣＫＥＴ套接字編程實現。ＳＯＣＫＥＴ最早是在ＵＮＩＸ系統上為ＴＣＰ／ＩＰ網絡通信而開發的一個接口程序，后來被成功移植到ＤＯＳ、Ｗｉｎｄｏｗｓ等操作系統上，成為Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上網絡開發最為通用的ＡＰＩ函數。用于網絡開發的ＳＯＣＫＥＴ主要有Ｓｔｒｅａｍ　Ｓｏｃｋｅｔｓ（流格式）和Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｓｏｃｋｅｔｓ（數據報格式）兩種類型，流格式Ｓｏｃｋｅｔ與ＴＣＰ協議對應，數據報格式Ｓｏｃｋｅｔ與ＵＤＰ協議對應。

　　５．２　軟件設計

　　本系統采用工作模式ＴＣＰ　Ｓｅｒｖｅｒ服務器，等待客戶端請求連接，實現數據傳輸功能。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準的文件打開函數

　　圖３　功能實現流程圖

　　圖４　以太網數據通過串口發送

　　圖５　串口數據通過網卡發送