單片機與Internet網絡的通信應用探究

茍鵬

摘 要：隨著我國電子信息技術和互聯網通信技術的不斷發展，使得電子信息產品的種類越來越多，功能越來越強大，而占用的空間卻越來越小。由于各種智能儀器儀表以及信息化家電設備等都需要與Internet網絡進行連接，確保能夠接收到各種網絡信息資源，提高工作效率，為此就需要應用到以單片機為核心的嵌入式系統。

關鍵詞：單片機；Internet網絡；通信；應用

近年來，信息技術的快速發展，為各種相關通信產品的研發提供了一個多元化的發展環境，其中以單片機為核心的嵌入式系統應用廣泛且發展前景良好，對于信息通信質量和效率的提升發揮著重要作用。

1 單片機與Internet網絡通信應用的基本原理與研究價值

單片機是一種能夠嵌入小型智能設備中的微型控制器。單片機相對于其他微處理器來說，具有體積小的優勢，已被廣泛應用于商業、工業、教育以及家庭生活之中，成為現代化生產生活不可或缺的重要組成部分。當前，單片機嵌入系統還處于不斷創新和完善中，各種智能設備對單片機的要求不同導致單片機變化比較多，這也說明單片機的研發和應用都有著廣闊前景。單片機與Internet網絡的通信應用關鍵技術在于單片機中所設計的TCP/IP協議，能夠實現單片機與互聯網的通信，完成人們所需要的任務。目前我國已進入了信息化社會，單片機同Internet網絡進行通信連接作為信息技術的主要研究領域，主要是針對兩者之間的信息交換來實現的。可以這樣說，單片機與Internet網絡通信應用的關鍵就是在單片機內部安裝負責TCP/IP協議的芯片，實現單片機與Internet網絡通信應用的有效連接，保證單片機各項功能的有效發揮。

現階段，單片機嵌入系統已經被廣泛應用于社會生產生活中，加強單片機與Internet網絡通信應用的研究成為未來網絡通信技術發展的必然趨勢。單片機與Internet網絡通信應用能夠使信息通信更加方便，在提高網絡遠程控制技術應用水平的同時，能極大地方便人們的工作和生活。長期以來，我國通信信息技術一直滯后于發達國家，尤其是在網絡技術方面一直為發達國家所壟斷。我們需要抓住科學技術發展的機遇，而單片機嵌入系統這個有著廣闊應用前景，正是我們需要加大科研力度的主要項目之一，所以，加強單片機與Internet網絡通信應用的研究對我國信息技術的發展具有很強的現實意義。

2 單片機與Internet網絡通信應用的方式

2.1 在單片機電子設備上實現TCP/IP協議

單片機與互聯網實現通信應用的關鍵在于TCP/IP協議技術，所以，一般在使用單片機嵌入式系統時都需要在其內部安裝TCP/IP協議芯片，從而完成與互聯網的連接。在單片機設備上安裝TCP/IP協議時要確保內部運行環境的穩定，這就需要單片機的MCU和內部存儲空間運行速度達到標準要求，同時在進行單片機與互聯網通信應用連接時，需要對接口地址以及TCP/IP協議充分了解，才能夠實現在不同的設備上申請到有效的IP地址。

2.2 利用公用TCP/IP轉換器接入互聯網

除了在單片機上實現TCP/IP協議以外，我們還可以通過單片機加載TCP/IP協議的方式與互聯網進行連接，實現單片機與互聯網的通信。當單片機加載公用TCP/IP協議后，就可以對其網卡進行控制，實現數據交換的功能，也可以通過專業的芯片來實現單片機與網關之間協議的轉換，從而完成數據連接。這種單片機裝配的特殊芯片必須能夠通過標準的連接接口完成不同控制器之間的連接，同時保證再同控制器內的MCU連接。這樣控制器就能夠實現與互聯網的信息交換，并通過使用網關對TCP/IP協議以及代理協議進行利用，實現數據傳輸和轉換功能，將協議提供的所有數據轉換成可以被TCP/IP識別的信息。

3 目前我國單片機與Internet網絡通信應用的現狀

3.1 自主品牌不多，創新能力不強

同計算機軟件國產程度不高的情況一樣，我國在單片機與互聯網通信應用方面的科研水平也不高，再加上國內操作系統軟件長期被微軟等國外跨國公司所壟斷，使得我國本身的信息通信軟件技術的研發缺乏足夠的創新，許多都是沿用國外已經研發出來并推廣使用的技術產品。當然，我國軟件市場規模發展迅速，在信息通信技術方面創新力度會不斷加大，有可能在未來改變這種不利局面，形成我國特有的單片機與 Internet網絡通信應用的系統框架。

3.2 無線網絡通信的應用比例不高

現階段，我國網絡通信還主要依賴有線傳輸，無線網絡通信主要應用于手機、平板電腦、智能電視以及專業的電子儀器產品上，對于很多生產企業以及大型民用通信設備還只能通過有線光纜進行傳輸，無線網絡通信傳輸的速率和質量得不到保證，有關技術亟待提升。

3.3 應用范圍主要局限在工業領域

雖然家電設備以及智能辦公設備已經開始應用單片機與Internet網絡通信技術，但是技術還不夠成熟。目前我國單片機與Internet網絡通信應用主要集中在自動化儀表和設備等方面，尤其是在電子機械和機密儀器方面應用廣泛。在教育、醫療、文化方面的應用有待進一步推廣。

4 結語

通過單片機與互聯網通信應用技術的推廣，能夠讓人類的整個生產生活處于無線網絡覆蓋下，將教育、醫療、工作、旅游、休閑進行良好的數據連接，會極大地方便人們的生產生活，無論何時何地都能夠快速簡便地接收到我們想要的數據信息。隨著數字通信技術和新型材料技術的發展，未來單片機與互聯網通信技術將會進一步發展，實現數字、音頻、視頻、圖片的實時共享與隨時傳輸，同時網絡通信的成本會降低，而信息通信的質量會不斷提升，單片機的接口技術與運算能力也會不斷增強，將單片機融入人們的辦公環境、家庭生活工具中的技術會越來越高，可以說，在未來單片機嵌入式系統將會改變我們的生產生活方式，有著廣闊的應用前景。

參考文獻

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[2]李長河，杜輝天，呂林濤.一種小型嵌入式TCP/IP協議棧的設計與實現[J].微電子學與計算機，2003，（6）：40-43.

（作者單位：成都理工大學）