一种嵌入式WEB服务器的设计与实现
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sp; 由于嵌入式系统的资源有限,因此将TCP/IP协议最大幅度精简,以提高程序的运行速度,减少在SX52存储器中占用的空间。TCP/IP协议栈主流程图如图4所示。
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精简协议主要遵循以下两个原则:
(1)协议内容精简
嵌入式WEB服务器的实现需要ARP、IP、TCP、ICMP等网络协议的支持,每一个完整协议都很庞大,在存储容量并不大的SX52上全部实现是不现实的。应该在保证实现网络通信基本功能的前提下尽可能地精简协议,确定出协议的哪一部分是必需的,哪一部分可以省略,以满足系统要求。
(2)协议接口层次明确
TCP/IP协议分布在链路层、网络层、传输层和应用层上,是分层实现的,每一层只负责处理通信过程中的一部分问题,其它层不能实现其功能。采用模块化的设计思路,如果需要修改哪个协议,只需修改相应模块的功能,其它模块不用改动。协议分层简化了程序的设计和调试,每层的协议相互独立,使协议的开发更高效。在网络系统中,按照分层的思想,从网络最底层开始每一层都为高层提供服务,明确层间接口对软件开发十分重要。
2 嵌入式WEB服务器应用程序的实现
Brower/Server(简称B/S)模式已经成为流行的开发模式,课题中的嵌入式WEB服务器要实现的功能主要是现场实时数据发布功能。B/S访问模式是WEBServer和Browser之间的直接访问。客户和服务器间的中间节点不对HTTP请求及响应做任何操作,只需在客户端采用如IE这样的浏览器对服务器上的数据进行浏览,不用开发客户端程序。采用B/S结构具有如下优势:
·具有分布性特点,可以随时随地进行业务处理;
·系统维护或升级只在服务器端,对客户端无须进行改动,只需要改变服务器端网页,即可实现所有用户的同步更新,易于维护和升级;
·开发简单,共享性强。
图4
B/S访问模式只需对服务器端程序进行开发。在服务器端形成动态网页最常用的工具有ASP和JSP。由于采用的嵌入式芯片SX52只有4KB存储容量,在SX52中既实现TCP/IP协议栈,又实现ASP和JSP的功能是很困难的。所以可以采用字节传输方式针对SX52用汇编语言编程实现动态网页。
Java applet能够被传送到浏览器并且在浏览器所在的本地机上运行。本设计正是利用了这一特性改进了传统的B/S模式设计出的应用程序,Java applet对于管理和处理动态数据也是一种行之有效的技术。Java applet能实时表示从轮询得到的更新信息,利用这个特性显示实时数据。所以程序客户端采用Java applet设计实现。
嵌入式WEB服务器接入以太网时,在程序中设置了自身的IP地址和MAC地址,可以与局域网上任一台微机通信。服务器端主要实现两部分功能:利用HTTP协议实现网页浏览功能和利用套接字编程实现与客户端applet通信的功能。服务器程序用SX52的汇编语言实现。
在WEB服务器中实现HTTP协议才能实现网页文件的浏览。方案中将WEB服务器上扩展的EEPROM与SX52相连,用来存储要浏览的WEB文件,EEPROM里的WEB内容采用原始数据的形式存储,没有进行封装和编码。文本内容以ASCⅡ码形式存储,图像内容以二进制数据形式存储。
《一种嵌入式WEB服务器的设计与实现(第2页)》