LwIP裸机移植与编程介绍.pptxVIP

LwIP相关知识介绍 浙江省国家大学科技园B座2楼（九堡九环路9号） 1 部门：嵌入式软件 1 2 3 LwIP源码组织架构与移植 4 2 LwIP介绍与源码获取 常见的嵌入式TCP/IP协议栈 背景介绍 5 简单RAW接口编程实例 3 随着社会的快速发展，在数据采集领域，针对一些小型监测设备通过网络功能来实现远程数据传输显得异常重要。而现存的 IP 网诸如全球 Internet 网的趋势愈演愈烈，只要那些设备上实现了 TCP/IP 协议栈并增加一个网络接口，就可以方便的接入到现有的网络中，所以小型化嵌入式设备的网络接入技术是未来物联网实现的关键。 背景介绍 背景介绍 TCP/IP 协议栈 网络接入 网络 接口 4 背景介绍 背景介绍 TCP/IP 协议栈是一种四层的结构模型，如图所示： 对于一些低端的嵌入式产品，受到本身硬件资源的限制，几乎没办法支持完整的TCP/IP协议栈，而且一些情况也不需要支持！ 5 常见的嵌入式TCP/IP协议栈 uC/IP uC/IP是由Guy Lancaster编写的一套基于uC/OS且开放源码的TCP/IP协议栈，亦可移植到操作系统，是一套完全免费的、可供研究的TCP/IP协议栈，uC/IP大部分源码是从公开源码BSD发布站点和KA9Q（一个基于DOS单任务环境运行的TCP/IP协议栈）移植过来。uC/IP具有如下一些特点：带身份验证和报头压缩支持的PPP协议，优化的单一请求/回复交互过程，支持IP/TCP/UDP协议，可实现的网络功能较为强大，并可裁减。uC/IP协议栈被为一个带最小化用户接口及可应用串行链路网络模块。根据采用CPU、编译器和系统所需实现协议的多少，协议栈需要的代码容量空间在30-60KB之间。 6 uIP uIP 由瑞典计算机科学学院(网络嵌入式系统小组)的Adam Dunkels 开发。其源代码由C 语言编写，并完全公开。uIP 协议栈去掉了完整的 TCP/IP 中不常用的功能，简化了通讯流程，但保留了网络通信必须使用的协议，设计重点放在了 IP/TCP/ICMP/UDP/ARP 这些网络层和传输层协议上，保证了其代码的通用性和结构的稳定性。 1）代码非常少，其协议栈代码不到 6K，很方便阅读和移植。 2）占用的内存数非常少，RAM 占用仅几百字节。 3）对数据的处理采用轮循机制，不需要操作系统的支持。 4）支持多个主动连接和被动连接并发。 5）其硬件处理层、协议栈层和应用层共用一个全局缓存区，不存在数据的拷贝，且发送和接收都是依靠这个缓存区，极大的节省空间和时间。 常见的嵌入式TCP/IP协议栈 7 LwIP LwIP是瑞士计算机科学院（Swedish Institute of Computer Science）的Adam Dunkels等开发的一套用于嵌入式系统的开放源代码TCP/IP协议栈。LwIP的含义是Light Weight(轻型)IP协议。LwIP可以移植到操作系统上，也可以在无操作系统的情况下独立运行。LwIP TCP/IP实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用，一般它只需要几十K的RAM和40K左右的ROM就可以运行，这使LwIP协议栈适合在低端嵌入式系统中使用。 常见的嵌入式TCP/IP协议栈 8 常见的嵌入式TCP/IP协议栈 三种TCP/IP协议栈的比较 LwIP和uC/IP是同量级别的两个开源协议栈，两者代码容量和实现功能相似，LwIP没有操作系统针对性。而uC/IP协议最初是针对uC/OS设计，依赖于操作系统。 从应用和开发的角度看，选择LWIP更有优势，网上可供参考的文档资料较多；而uC/IP在文档支持与软件升级管理上有很多不足，但是它最初是针对UC/OS而设计，如果选用UC/OS作为软件基础的话，在系统函数构造方面有优势。 uIP代码容量小巧，实现功能精简，但也限制了在一些稍高要求场合下的应用，如大容量数据传输。 LwIP介绍与源码获取 LwIP介绍 9 lwIP is a small independent implementation of the TCP/IP protocol suite that has been developed by Adam Dunkels at the Computer and Networks Architectures (CNA) lab at the Swedish Institute of Computer Science (SICS). The focus of the lwIP