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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳明章
研究生(外文):Ming-Chang Chen
論文名稱:在ARM架構上整合uIP到MicroC/OSII
論文名稱(外文):Integrating uIP with MicroC / OS II on ARM Architectures
指導教授:張軒彬張軒彬引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:資訊科學與工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:43
中文關鍵詞:ARMuIPMicroC / OS II
外文關鍵詞:ARMuIPMicroC / OS II
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網際網路已成為現代資訊流通的重要媒介之一,人們可以透過網路取得新的資訊訊息,而隨著個人電腦的普及與人們需求不斷增加,新的網際網路服務也陸續提供,包含早期的BBS 、FTP 、Mail 與網頁瀏覽,到現在的點對點檔案傳輸、線上教學、線上影音與BLOG 等。就硬體設備連線而言,也因為需求而產出多樣的資訊產品,嵌入式系統就是其中一項,所以如何讓嵌入式系統與網際網路連接,嚴然成為現今最熱門的課題之一。
μC/OS II 是一個低價的、優先權、強取式與即時多工的作業系統,主要的程式碼由ANSI C 語言寫成的,可適用於不同的架構的處理器核心,範圍從8 位元到64 位元的處理器架構中。其應用十分廣泛,例如,照相機、醫療器械、音響設施、發動機控制、自動提款機等等。原始程式碼大約有5500 行,是一套簡單高且效率Embedded Real-Time Operating System。
然而因為μC/OS II 本身沒有支援網路功能,所以本論文的目的是在ARM 的架構上整合TCP/IP Stack uIP 到μC/OS II 上,來架構一套實用與使用資源最少且具有網路功能的嵌入式系統平台。
The internet has become the major media for information communication. People can obtain the new information through internet. In addition, with the popularity of personal computers and an increasing demand for ubiquitous communication, may new Internet services have been provided, from the early BBS, FTP, Mail and Web browser to the current peer-to-peer file transfers, online teaching, online audio, online video, BLOG and so on. In addition, many computing products are also announced by the demand of ubiquitous communication. The embedded system is one of them. Thus, how to enable embedded systems to connect to the Internet has become an important topic today.
μC/OS II is a low-cost, priority-based, pre-emptive, real-time multitasking operating system. It is written mainly in the C programming language. Furthermore, uC/OS-II has been ported to a variety of different processor architectures, from 8-bit to 64-bit processor architecture. In addition, it has been applied in a very wide range of applications, for example, digital cameras, medical equipment, audio facilities, engine control, automatic teller machines, etc. Its source code is only about 5500 lines. Thus, uC/OS-II is a simple and high-efficiency Embedded Real-Time Operating System.
However, μC/OSII does not support the networking function. Therefore, in this paper, we integrate a light weight TCP/IP Stack, i.e., uIP, with μC/OSII on the ARM architecture to provide a practical, small code size, and network-enabled embedded system.
第1章 緒論 1
1.1 簡介 1
1.2 論文架構 2
第2章 背景知識及相關研究 3
2.1 The uIP TCP/IP Stack 3
2.1.1 uIP 的運作模式 4
2.1.2 Memory Management 6
2.1.3 uIP API 7
2.1.4 uIP 程式目錄檔案架構說明 10
2.1.5 uIP變數說明 12
2.1.6 uIP函式說明 12
2.2 Protothread 介紹 14
2.3 μC/OSII 的概述 16
2.4 ARM9 FS2410嵌入式開發平台介紹 18
2.5 封包攫取工具介紹 20
2.5.1 Wireshark簡介 20
2.5.2 Wireshark使用目的 20
2.6 Apache HTTP Server介紹 20
第3章 實作 22
3.1 系統運作流程 22
3.2 作業系統實作 23
3.3 網路介面CS8900介紹 23
3.3.1 網路介面的初始化 24
3.3.2 網路介面封包接收實作 24
3.3.3 網路介面封包傳送實作 24
3.4 系統程式整合步驟說明 25
3.4.1 系統主程式 26
3.4.2 System initialize 26
3.4.3 Check for Packet 27
3.4.4 Process Packet 28
3.4.5 Application events 29
3.4.6 Check for timeout 30
3.4.7 Process timeout 31
3.4.8 Output packets 31
第4章 實驗與結果分析 33
4.1 實驗環境 33
4.2 實驗方法 34
4.3 實驗結果分析 35
4.3.1 Round Trip Time 實驗 35
4.3.2 Round Trip Time 結果分析 36
4.3.3 單位時間傳輸資料量的實驗 37
4.3.4 單位時間傳輸資料量的結果分析 39
第5章 結論與未來發展 41
5.1 結論 41
5.2 未來發展 41
Reference 42
[1]JEAN J. LABROSSE原著,黃文增 編譯, "MicroC/OS-II:即時作業系統核心", 全華科技圖書股份有限公司印行,2006年9月
[2]長高科技股份有限公司, "ARM9 S3C2410 嵌入式系統實作", 長高科技股份有限公司編著發行,2005年12月
[3]Product Backgrounder, "The ARM Architecture", Jan 2005, [Online]. Available:
http://www.arm.com/miscPDFs/3823.pdf
[4]Adam Dunkels, "uIP Memory and Code Space Requirements", Apr 2004, [Online]. Available: http://www.sics.se/~adam/old-uip/size.html
[5]Adam Dunkels, "Full TCP/IP for 8-Bit Architectures", Swedish Institute of computer Science, MobiSys 2003, May 2003
[6]Adam Dunkels, "The uIP Embedded TCP/IP Stack", Swedish Institute of computer Science, June 2006
[7]Adam Dunkels, Oliver Schmidt, Thiemo Voigt, Muneeb Ali, "Using Protothreads for Sensor Node Programming", Swedish Institute of Computer Science, 2005
[8]Adam Dunkels, Oliver Schmidt, Thiemo Voigt, Muneeb Ali, "Protothreads: Simplifying Event-Driven Programming of Memory-Constrained Embedded Systems", Swedish Institute of Computer Science, Nov 2006
[9]Adam Dunkels, "The Protothreads Library", Oct 2006, [Online]. Available: http://www.sics.se/~adam/pt/pt-1.4-refman/main.html
[10]Micrium, "MicroC/OS-II RTOS Kernel Overview", 2005, [Online]. Available: http://www.micrium.com/products/rtos/kernel/rtos.html
[11]wireshark, "wireshark", 2008, [Online]. Available:
http://www.wireshark.org
[12]Apache, "The Apache HTTP Server Project", 2008, [Online]. Available: http://httpd.apache.org/
[13]Adam Dunkels, "Ports uIP", 2004, [Online]. Available:
http://www.sics.se/~adam/uip/index.php/Ports
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