基于LPC2210的網絡化控制的智能溫度傳感器

　　3.2 軟件設計中的關鍵技術問題

　　3.2.1 傳感器的溫度采集

　　在對傳感器數據采集的軟件編程中，采用的是單線總線協議。通過單線總線訪問DSl8820的協議包括：初始化DSl8820、ROM操作命令、存儲器操作命令和讀數據/處理數據。

　　根據DSl8820的初始化時序、寫時序和讀時序，分別編寫3個子程序：Init_DSl8820為初始化子程序;WriteOneChar為寫(命令或數據)子程序;ReadOneChar為讀數據子程序。所有的數據讀/寫均由最低位開始。

　　該系統的讀字節子程序的流程如圖4所示。

　　溫度傳感器采集的關鍵任務程序代碼如下：

　　3.2.2 Web服務器的建立

　　要在微處理器中建立Web服務器，主要需要實現TCP/IP協議棧的移植。設計中主要采用ZLG/IP軟件包，它是廣州周立功單片機發展有限公司開發的面向嵌入式系統開發的TCP/IP協議棧，是ZLG系列中間件的重要成員之一。ZLG/IP提供實現Internet網絡上IP接點的功能，是一種高性能的嵌入式TCP/IP協議棧軟件。它使用μC/OS—II實時操作系統的信號機制來實現一個多任務并行、可重入的協議棧，完全使用ANSI C編寫，可以像μC/OS—II那樣支持多種CPU。ZLG/IP還具有層次清晰、易于升級和修改等特點。該ZLG/IP軟件包具體可見參考文獻。

　　ZLG/IP采用模塊化層次結構設計，其結構如圖5所示。

　　圖5中，TCP/IP應用程序是用戶自己編寫的μC/OS—II任務，是ZLG/IP的使用者，位于整個程序的最高層。TCP/IP應用程序調用ZLG/IP提供的Socket API接口函數對網絡進行相應的操作。Socket API接口位于TCP/IP協議與應用程序之間，是用戶操作協議棧程序的工具，在應用程序中通過調用Socket API接口函數來對協議棧軟件進行操作。TCP、UDP處理模塊是協議棧程序中處理傳輸層協議的模塊，負責對傳輸層的數據進行封裝和解拆，保存傳輸層連接狀態。點劃線內部就是接收處理，包括IP報、ARP報、ICMP報的處理，及以太網層的數據接收驅動。接收驅動模塊在接收到數據后先進行分類，若是IP報就由IP處理模塊處理，若是ARP報就進行ARP協議處理。ARP請求報調用以太網發送模塊發送ARP應答報。IP處理模塊把數據分類，TCP或UDP報則轉由上層的傳輸層模塊處理，而ICMP協議處理模塊負責對IC—MP協議進行處理。IP發送模塊負責封裝IP報，并把封裝好的IP報傳送到下層發送模塊。IP發送模塊有4個上層模塊調用：分別是Socket API接口、UDP處理、TCP處理和ICMP處理。它們把相應的參數傳送給IP發送模塊，由IP發送模塊來封裝。Ethernet發送驅動模塊是屬于以太網層的處理模塊，負責封裝以太網報和數據的發送，調用它的模塊有ARP處理模塊和IP發送模塊。

　　由于使用的是B/S結構，則編程是采用的是TCP通信的Socket API。編寫TCP通信的任務時分為服務器方式和客戶機方式兩種。服務器方式是需要*連接，只有在與客戶機建立連接后才能進行數據處理。客戶機方式是主動連接服務器，也是在連接成功后才能進行數據處理。圖6是TCP通信時服務器端和客戶機端通信的函數應用圖。

　　在編程時溫度傳感器有其唯一的一個IP地址，即192.168.O.174。子網掩碼是255.255.255.0，網關地址與IP地址相同。Web服務器建立在微處理器中，個人PC機為客戶端，當個人需要查詢溫度傳感器的值時，通過HTTP協議在瀏覽器中輸入該傳感器的IP地址(即ht—tp：//192.168.O.174)，便可進入該系統的網頁溫度瀏覽界面。