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电子发烧友 电子技术论坛 基于嵌入式 Web 的远程仪表接口1 张曦煌 摘要：提出了一种能在 MCU 环境下实现 Web 服务器的方法，并将其应用到设备仪表中实 现设备仪表的互联网连接，实现多 CGI 功能，完成浏览器与设备仪表的交互。介绍了嵌入 式环境中实现 Web 服务器和 CGI 的特点和设计思想，并给出了其在仪表中的应用示例。 关键词：远程接口,嵌入式 Web 服务器，通用网关接口（CGI ），超文本传输协议（HTTP ） A Remote Meter Interface with Embedded Web Server Abstract: A method to implement embedded web server in 8-bit MCU is detailed ,which meets the needs of meters information communication by means of Internet . To communicate between browser and meters ,the Web server supports CGI functions. This article explained the design techniques of embedded web server and CGI, and a real application is introduced. Keywords: Remote interface, embedded Web server, CGI embedded environments, HTTP 中图分类号：TP368.5 文献标识码：A 0 嵌入式 Web 服务器设计概述 随着网络技术的不断发展，嵌入式系统将不断地和网络相结合。嵌入式 Web 技术是计 算机领域研究的热点，其优点是开发低成本、高通用性、能运行在 8 位或 16 位 MCU 环境 中，嵌入式Web 服务器的应用将会极大地促进低端控制设备仪表的信息化。 考虑到已有投资及设备仪表成本等因素，适用于 MCU 环境的 Web 服务器将是开发的 主要任务。但 MCU 上开发 Web 服务器的难点在于容量有限，没有成熟可用的操作系统， 另在 Web 服务器只有提供了 CGI 功能，才可以使用户和所控制的设备仪表进行交互，但 标准的 CGI 需要用到文件、进程等操作。由于嵌入式 Web 服务器的应用领域多数是专门 的控制设备仪表，绝大多数控制设备仪表的工作流程都是基本固定的，所以只要能提供某 种固定交互模式的 Web 服务器就完全可以适用于控制设备仪表。 本文在自己开发的 uTCP/IP 协议栈的基础上，实现在 8 位 MCU 环境下 HTTP 协议， 构建了嵌入式 Web 服务器。这嵌入式 Web 服务器提供了单纯的多 CGI 功能，使用户能够 跟设备仪表进行必要的交互。对于原先标准 CGI 作为独立可执行文件完成的功能，现在移 到 Web 服务器内部作为一个函数处理，只给用户留有必要的接口，在进行二次开发时用， 用户开发完成的函数嵌入在 Web 服务器中，统一编译后作为一个整体运行。 1 系统描述 为了简化单片机环境，将 Web 服务器设计成是单进程，即服务器每次接收一个请求进 行处理，返回响应，然后再处理下一个请求。Web 服务器对浏览器请求进行分析，分两类 处理接收到请求：对请求静态页面，服务器提供固定的页面，因为服务器没有文件的功能, 页面包含有表单；如果是请求 CGI 处理，则要求从客户端传来参数，调用用户提供的 get_status （）函数取得设备仪表的当前状态显示给客户端浏览器，用户可以通过操作界面 设置设备仪表的新参数，发回给 Web 服务器，Web 服务器利用 CGI 处理模块分解出传来 的参数，并通过用户提供的 set_status （）函数，设置设备仪表的新状态，同时回送给客户 端。客户端浏览器可以和 Web 服务器进行连续交互，以此监控设备仪表的运行。 鉴于嵌入式 Web 的特点与实际的实现可能性，嵌入式Web 流程不可能与通用的 Web 1本文得到江苏科技攻关项目（BE2002016 ）资助