基于LPC2210的網(wǎng)絡(luò)化控制的智能溫度傳感器

　　3.2 軟件設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題

　　3.2.1 傳感器的溫度采集

　　在對(duì)傳感器數(shù)據(jù)采集的軟件編程中，采用的是單線總線協(xié)議。通過(guò)單線總線訪問(wèn)DSl8820的協(xié)議包括：初始化DSl8820、ROM操作命令、存儲(chǔ)器操作命令和讀數(shù)據(jù)/處理數(shù)據(jù)。

　　根據(jù)DSl8820的初始化時(shí)序、寫時(shí)序和讀時(shí)序，分別編寫3個(gè)子程序：Init_DSl8820為初始化子程序;WriteOneChar為寫(命令或數(shù)據(jù))子程序;ReadOneChar為讀數(shù)據(jù)子程序。所有的數(shù)據(jù)讀/寫均由最低位開(kāi)始。

　　該系統(tǒng)的讀字節(jié)子程序的流程如圖4所示。

　　溫度傳感器采集的關(guān)鍵任務(wù)程序代碼如下：

　　3.2.2 Web服務(wù)器的建立

　　要在微處理器中建立Web服務(wù)器，主要需要實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議棧的移植。設(shè)計(jì)中主要采用ZLG/IP軟件包，它是廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)的面向嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的TCP/IP協(xié)議棧，是ZLG系列中間件的重要成員之一。ZLG/IP提供實(shí)現(xiàn)Internet網(wǎng)絡(luò)上IP接點(diǎn)的功能，是一種高性能的嵌入式TCP/IP協(xié)議棧軟件。它使用μC/OS—II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的信號(hào)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)多任務(wù)并行、可重入的協(xié)議棧，完全使用ANSI C編寫，可以像μC/OS—II那樣支持多種CPU。ZLG/IP還具有層次清晰、易于升級(jí)和修改等特點(diǎn)。該ZLG/IP軟件包具體可見(jiàn)參考文獻(xiàn)。

　　ZLG/IP采用模塊化層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。

　　圖5中，TCP/IP應(yīng)用程序是用戶自己編寫的μC/OS—II任務(wù)，是ZLG/IP的使用者，位于整個(gè)程序的最高層。TCP/IP應(yīng)用程序調(diào)用ZLG/IP提供的Socket API接口函數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相應(yīng)的操作。Socket API接口位于TCP/IP協(xié)議與應(yīng)用程序之間，是用戶操作協(xié)議棧程序的工具，在應(yīng)用程序中通過(guò)調(diào)用Socket API接口函數(shù)來(lái)對(duì)協(xié)議棧軟件進(jìn)行操作。TCP、UDP處理模塊是協(xié)議棧程序中處理傳輸層協(xié)議的模塊，負(fù)責(zé)對(duì)傳輸層的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝和解拆，保存?zhèn)鬏攲舆B接狀態(tài)。點(diǎn)劃線內(nèi)部就是接收處理，包括IP報(bào)、ARP報(bào)、ICMP報(bào)的處理，及以太網(wǎng)層的數(shù)據(jù)接收驅(qū)動(dòng)。接收驅(qū)動(dòng)模塊在接收到數(shù)據(jù)后先進(jìn)行分類，若是IP報(bào)就由IP處理模塊處理，若是ARP報(bào)就進(jìn)行ARP協(xié)議處理。ARP請(qǐng)求報(bào)調(diào)用以太網(wǎng)發(fā)送模塊發(fā)送ARP應(yīng)答報(bào)。IP處理模塊把數(shù)據(jù)分類，TCP或UDP報(bào)則轉(zhuǎn)由上層的傳輸層模塊處理，而ICMP協(xié)議處理模塊負(fù)責(zé)對(duì)IC—MP協(xié)議進(jìn)行處理。IP發(fā)送模塊負(fù)責(zé)封裝IP報(bào)，并把封裝好的IP報(bào)傳送到下層發(fā)送模塊。IP發(fā)送模塊有4個(gè)上層模塊調(diào)用：分別是Socket API接口、UDP處理、TCP處理和ICMP處理。它們把相應(yīng)的參數(shù)傳送給IP發(fā)送模塊，由IP發(fā)送模塊來(lái)封裝。Ethernet發(fā)送驅(qū)動(dòng)模塊是屬于以太網(wǎng)層的處理模塊，負(fù)責(zé)封裝以太網(wǎng)報(bào)和數(shù)據(jù)的發(fā)送，調(diào)用它的模塊有ARP處理模塊和IP發(fā)送模塊。

　　由于使用的是B/S結(jié)構(gòu)，則編程是采用的是TCP通信的Socket API。編寫TCP通信的任務(wù)時(shí)分為服務(wù)器方式和客戶機(jī)方式兩種。服務(wù)器方式是需要*連接，只有在與客戶機(jī)建立連接后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理?？蛻魴C(jī)方式是主動(dòng)連接服務(wù)器，也是在連接成功后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。圖6是TCP通信時(shí)服務(wù)器端和客戶機(jī)端通信的函數(shù)應(yīng)用圖。

　　在編程時(shí)溫度傳感器有其唯一的一個(gè)IP地址，即192.168.O.174。子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0，網(wǎng)關(guān)地址與IP地址相同。Web服務(wù)器建立在微處理器中，個(gè)人PC機(jī)為客戶端，當(dāng)個(gè)人需要查詢溫度傳感器的值時(shí)，通過(guò)HTTP協(xié)議在瀏覽器中輸入該傳感器的IP地址(即ht—tp：//192.168.O.174)，便可進(jìn)入該系統(tǒng)的網(wǎng)頁(yè)溫度瀏覽界面。