基于PNX1500的TCPIP协议栈的设计与实现.pdf

华中科技大学
硕士学位论文
基于PNX1500的TCP/IP协议栈的设计与实现
姓名:陈靖
申请学位级别:硕士
专业:水利水电工程
指导教师:曾致远;付祥胜
20070303
华中科技大学硕士学位论文
摘要
采用 TCP/IP 协议的以太网通信技术具有很强的互联互通性。因此,采用 TCP/IP
协议进行通信成为现代通信方式的首选。本论文研究了基于 PNX1500 的 TCP/IP 协
议栈的设计与实现。以及在此基础上的操作系统模拟层和网卡驱动的设计和实现。
其目的在于研究网络协议栈在嵌入式系统中的应用,并最终实现多媒体的网络传输
平台。
首先,本论文介绍了国内外嵌入式网络协议栈的发展现状及应用。然后对网络
协议栈的 TCP/IP 模型进行了说明,详细分析 TCP/IP 协议。在综合考虑嵌入式的资
源的基础上,讨论了在嵌入式系统中 TCP/IP 协议的选择。
其次,详细介绍 PNX1500 芯片的硬件结构和网卡接口芯片的以太网接口电路的
设计,并对外围资源配置进行了分析说明。在分析 PNX1500 内部有关网卡寄存器组
和工作原理的基础上,详细说明了系统的空间分配及利用方法。然后对系统开发过
程的环境配置、开发工具以及开发所需要的辅助文件进行了详细介绍。整个开发环
境基于命令行模式,因此在一定程度上加大了开发难度。
再次,为了使协议栈的开发具有通用性,使协议栈能够运行在不同的平台,本
论文设计并实现了操作系统模拟层。其主要功能是为协议栈模拟操作系统调用。在
本论文中,操作系统模拟层包括线程、信号量、邮箱、消息等的操作。在此基础上
讨论了系统驱动程序的设计。在系统驱动程序的设计中,考虑到系统的复杂性和稳
定性,采用由操作系统模拟层来驱动硬件的方案。该方案解决了驱动程序对操作系
统的依赖。并在此基础上实现网络驱动程序开发。
最后,讨论了 TCP/IP 协议的实现,对每一个模块进行分析测试,并实现了最后
联调。测试表明:本论文研究的嵌入式以太网接入系统可以将数据按网络协议处理,
实现了数据的以太网传输。

关键词:PNX1500 嵌入式 TCP/IP 协议栈以太网
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
munication technology adopting TCP/IP has strong interoperability, so
it is the municating choice of municating modes. The paper studies
the design and application of TCP/IP protocol stack based on PNX 1500, and then
discusses the design and application of operation system simulation layer work
card driving program. The goal of the paper is to study the application work protocol
stack in embedded system, at last to realize work transferring platform construction
of multimedia.
Firstly, the paper introduces the development situation and application of embedded
network protocol stack at home and abroad, and then explains the TCP/IP model of
network protocol stack. Based on embedded resources, the paper discusses the TCP/IP
choice in embedded system.
Secondly, the paper introduces the hardware construction of PNX1500 and
interface circuit design in detail, and analyzes the peripheral equipment. Based on
analyzing card ROM spaces and working theory, the paper introduces the space
distr