嵌入式WEB传感器的网络化接口设计

W3100A数据手册 指针寄存器 接收数据的尾指针，依据数据大小自动调整 RR_PR 指针寄存器 接收数据的首指针 TW_PR 指针寄存器 传送数据的尾指针 TR_PR 指针寄存器 传送数据的当前数据指针 TA_PR 指针寄存器 指示传送数据的首指针 SSR C0:0XA0;C1:0XB8
C2:0XD0;C3:0XEB 通道寄存器 相应通道的套接字状态 SOPR C0:0XA1;C1:0XB9
C2:0XD1;C3:0XE9 通道寄存器 相应通道的协议选择

控制寄存器Ｃ０＿ＣＲ（通道０的命令寄存器），用于通道０套接字（Ｓｏｃｋｅｔ）的初始化、连接、关闭和数据收发，其设置如下：

    其中，Ｓｙｓ＿ｉｎｉｔ用于设置网关、子网掩码以及ＩＰ地址等，１～６位用于通道０套接字的初始化、连接、断开、监听以及数据收发，相应位在命令执行后自动清除。通过套接字协议选择寄存器Ｃ０＿Ｓ０ＰＲ设置相应的协议值确定套接字中选用ＴＣＰ还是ＵＤＰ。

芯片正常工作必须对其完成相应的初始化。初始化主要是对必要的寄存器进行相应的设置，这些寄存器包括：网关地址寄存器ＧＡＲ、子网掩码寄存器ＳＭＲ、硬件地址寄存器ＳＨＡＲ以及ＩＰ地址寄存器ＳＩＰＲ等。上述寄存器被设置后通过执行控制寄存器ＣＲ的０位Ｓｙｓ＿ｉｎｉｔ激活芯片。

１．２ 硬件接口及其数据传输

图3 I2C接口示意图

    该芯片提供了并口和串口两种方式实现与ＭＣＵ的通信。图３为基于Ｉ２Ｃ的串口连接方式。其中ＭＣＵ为传感器中的处理器，以太网物理层设备选用ＲＴＬ８２０１芯片。Ｗ３１００Ａ提供ＭＩＩ接口与ＲＴＬ８２０１相连，其中引脚ＲＸ＿ＣＬＫ、ＲＸＤＶ、ＲＸＤ[0:３]以及ＣＯＬ用于数据的接收，而ＴＸ＿ＣＬＫ、ＴＸＥ、ＴＸＤ[０:３]用于数据的发送。ＭＣＵ中提供模拟的Ｉ２Ｃ接口与Ｗ３１００Ａ通信。Ｉ２Ｃ是串行通信总线方式，由数据线ＳＤＡ和时钟线ＳＣＬ配合完成通信。

建立ＴＣＰ连接的具体过程如图４所示。首先完成芯片的ＴＣＰ／ＩＰ初始化，设置相应通道如０通道的协议选择寄存器Ｃ０＿ＳＯＰＲ为０Ｘ０１；选择ＴＣＰ协议，执行通道０命令寄存器Ｃ０＿ＣＲ中的Ｓｏｃｋｅｔ＿Ｉｎｉｔ，同时将Ｃ０＿ＴＷ＿ＰＲ、Ｃ０＿ＴＲ＿ＰＲ及Ｃ０＿ＴＡ＿ＰＲ置成同一值；然后执行Ｃ０＿ＣＲ的Ｃｏｎｎｅｃｔ和Ｌｉｓｔｅｎ命令位，如此ＴＣＰ连接建立。

２ 嵌入式ＷＥＢ传感器的ＷＥＢ功能的实现及其在测控系统中的应用

ＷＥＢ的工作基于客户机／服务器模型，由ＷＥＢ浏览器和ＷＥＢ服务器即传感器构成，两者之间采用ＨＴＴＰ协议进行通信。因此在传感器的上层协议应该采用ＨＴＴＰ协议。同时要实现浏览器与嵌入式ＷＥＢ传感器交互，除了要解决上述ＴＣＰ／ＩＰ通信协议接口外，在传感器中应提供一个ＥＥＰＲＯＭ存储相应的网页文件。交互时，ＨＴＴＰ通过统一资源定位器ＵＲＬ(Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｌｏｃａｔｏｒ)确定传感器应该为浏览器提供哪些资源。为了节省空间，通过一种灵活的Ｈｕｓｈ算法实现。ＥＥＰＲＯＭ中的每一个文件都有一个不同的Ｈｕｓｈ值与之相对应，存取时很快可以计算出文件的地址。此外，它可以根据网页中嵌入的特殊标志实现动态网页。即显示实时采集的数据并进行控制操作。

下面是存储在温度传感器中的一个简单的动态网页程序，其中的“＠”字符用来在网页中插入温度的标志，网页文件存放在传感器的ＥＥＰＲＯＭ里。当用户发出页面请求时，处理器上的程序在ＴＣＰ打包时，把温度值嵌入到网页中的“＠”字符处，再将网页文件添加相应的ＨＴＴＰ头，返回给请求的用户。如此用户将在浏览器上看到实际的温度显示值。

＜ＨＴＭＬ＞

《嵌入式WEB传感器的网络化接口设计(第2页)》