嵌入式LWIP網絡客戶端設計

胡曉玲 余世欣

摘要：嵌入式網絡客戶端需要移植性高、占用資源小的協議棧，設計了基于輕量級協議棧LWIP的網絡客戶端。采用STM32處理器作為主控芯片，通過以太網控制器EN28J60和RJ45接口連接互聯網，移植了操作系統uC/OS-II和輕量級協議棧LWIP，最后對客戶端與主機進行聯機測試。結果表明：通過主機ping32字節的數據，4個包所用的時間最長為5ms，最短為3ms，而TTL值均為255；數據收發正確，錯誤率為0%。說明輕量級協議棧LWIP不僅占用資源小，而且滿足嵌入式系統應用的可靠性要求。

關鍵詞：嵌入式；輕量級協議棧；STM32；移植；操作系統

DOI：10.3969/i.issn.1005-5517.2016.1.010

引言

嵌入式技術的興起使得傳統的基于PC機的互聯網技術優勢不再，嵌入式網絡客戶端與服務端技術成為熱點，而該技術需要移植性高、占用資源小的協議棧，輕量級TCP/IP協議棧LWIP（light weight Internet protocol）比較適合嵌入式設備中存儲容量有限的情況，而且能實現TCP/IP協議棧的基木功能，不影響設備的網絡互聯與傳輸服務^[1]。輕量級網絡協議LWIP依附的硬件操作系統有RT_Thread^[2-3]和uC/OS-11^[4-5]，鑒于uC/OS-II是一款應用較為廣泛、技術較成熟的操作系統，本文采用uC/OS-II操作系統設計網絡客戶端。實驗結果表明：ping 32字節的數據，其收發正確，錯誤率為0%。

1 系統硬件

如圖1所示：硬件采用STM32處理器作為主控芯片，通過以太網控制器EN28J60和RJ45接口連接互聯網，而且為了進行功能擴展和試驗驗證，主控芯片也可以由串口與計算機進行數據互傳。

STM32F107是主控芯片，它不僅具有USB OTG和CAN2.OB接口，而且片上集成了以太網10/100 MAC模塊。該模塊支持Mll和RMII兩種模式，所以，主控制器只需外接一個物理層PHY芯片就可以實現一個完整的以太網收發器；……