TCP/IP协议在VRS51单片机上的实现

uIP在VRS51L3074上的应用和简单Socket通信   

本硬件平台是网络POS机的一部分，它的工作原理是：由扫描枪采集的数据经串口送入网卡内，然后经网络发送到远端主机。

本系统的软件部分包括网络设备驱动程序、TCP/IP协议栈实现以及简单的Socket通信程序。

CS8900主要包括三个部分：EtherDevInit（）函数完成CS8900A网络芯片的初始化，包括初始化寄存器等，使之进入服务状态；EtherDevSend（）实现把以太网数据包发送到网络中；EtherDevRecv（）完成数据的接受。在CS8900的头文件中设置了MAC地址以及其他的一些参数。   

网络设备驱动程序通过两个全局变量与uIP协议栈进行接口：uip_buf为收发缓冲区，uip_len为数据的长度。EtherDevSend( )函数把uip_buf里的数据发送到网络中，EtherDevRecv( )函数把接受到的数据存储到uip_buf缓冲区中，同时修改uip_len的值。   

uIP协议栈承担网络通信功能，一方面与底层链路层通信实现数据收发，另一方面为上层应用程序提供了简单的API接口。uIP基本实现了IP、TCP、ARP、UDP以及ICMP（ping）等协议，它包括uip.c、uip_arch.c、uip_arp.c、uip.h、uipopt.h、uip_arch.h、uip_arp.h等文件。uip.c完成主要TCP/IP功能，主要是IP和TCP协议，UDP是可选模块；uip_arp.c完成地址解析；uip_arch.c完成校验；uipopt.h是uIP配置文件，它以宏的形式定义便于修改，用户可根据自己的需要设置本地的物理地址、IP地址、网关地址、收发缓冲区大小、支持的最大连接数以及ARP表大小等选项。

VRS51L3074有3个16-bit的定时器，可以选择一个为TCP/IP协议中与事件有关的事件定时。uIP中需要定时的事件有：为uip_periodic( )函数的执行提供基准和ARP表更新。uip_periodic( )函数每0.5秒执行一次，ARP表每10秒更新一次。

添加了必需的模块，进行了正确的配置后，需要编写主程序和应用程序初始化包括定时器初始化、串口初始化、网卡芯片初始化、uIP协议栈初始化、用户应用程序初始化等，主程序初始化完成后，进入不停查询的状态，如果有数据到来，则交给uip_input( )进行处理，如果没有则由uip_periodic( )来处理定时事件。为了将应用程序挂接到uIP中，必须把UIP_APPCALL( )定义为实际的应用 程序函数名，这样每当某个uIP事件发生时，内核就会调用该应用程序进行处理。本应用程序定义 #define UIP_APPCALL socket_appcall。   

结束语   

本方案成功地把嵌入式TCP/IP协议栈uIP移植到VRS51单片机上，实现了网络通信。该方案是网络POS机的一部分，目前已经正在运行，且状态良好。本方案采用的单片机和网络芯片不但性能良好而且价格低廉，uIP是一个性能优良的免费小型TCP/IP协议栈，因此本系统运行速度快、稳定可靠且价位较低。本方案可广泛应用于远程数据采集、传输，远程监控，远程抄表以及 信息家电等领域。