基于DM9000A的TCP通信设计毕业设计论文Word文件下载.docx

基于DM9000A的TCP通信设计毕业设计论文Word文件下载.docx

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关键词：

DM9000A；

以太网；

TCP/IP协议

TCPcommunicationdesignbasedonDM9000A

Abstract

Withthedevelopmentofthetimes,thepopularizationofinternetwidespread,people’sdemandontheincreaseofintelligentproduct,manyapplicationdomainsinabundancewithnetworkingunion.AppearedinformationhomeappliancessuchasPDA,videophone,mobiletelephone,set-topboxesanddigitalcameraetc,theyaregraduallyembeddedequipment,toshareinternettowardsnetworkintheenormousinformationresources.ThistopicisTCPcommunicationdesignbasedonDM9000A,takestheDM9000AEthernetcontrollerasthecore,TCP/IPprotocolforkeypoint,andselectsthesoftandhardunionmethodtorealizethedesign.ThistopicsystematicallyintroducesthehardwarenetworkcontrollerDM9000A’sinternalstructureandcharacteristics,andhavecompiledthecorrespondingprocedurecodeandelaborateditsactuationprinciple.UsingsoftwareprogrammingdefinitionTCP/IPprotocollayereachframestructure,andrealizestheprocessspecificallythroughtheanalysisagreement'

scorrespondenceprinciple,willsimplifytheTCP/IPprotocoltransplantedtoARMhardwareplatform.Andusingagreementconnectionfunctioncompilationupperformationapplicationprocedure,finallyinshouldthelevelrealizebetweentheEMclientsideandthePCserverenddatatransmission.Theexperimentprovedthatthistopic'

sdesigncansucceedrealizesintheARMplatformtransplant,andcompletesthedatatheaccuratetransmission,thiswillbeforthecommunicationbetweennetworkandnetworkandwillprovidesconvenientforeveryoneafter.

Keyword:

DM9000A;

etherne;

TCP/IPprotocol

1绪论

1.1TCP/IP协议的发展

早在阿帕网（ARPR）产生运作之初，通过接口信号处理机实现互联的电脑并不多，大部分电脑相互之间不兼容，在一台电脑上完成的工作，很难拿到另一台电脑上去用，每一个电脑在各自的系里都运行良好，但却不能共享资源。

面对这样的状况，科学家们提出这样一个理念：

让所有电脑能够实现“资源共享”。

这就得在这些系统的标准之上，建立一种大家共同都必须遵守的标准，让不同的电脑按照一定的规则进行“谈判”，并且在谈判之后能“握手”。

随着接口信号处理机”（IMP）的研试及网络测评中心的建立，科学家们又提出用网络思想设计网络布局，网络测评系统的想法。

然而考虑到如何让各种电脑都认可的信号来打开通信管道，并且数据通过后还要关闭通道的问题上，便引进了通信“协议”的概念。

70年代，“包切换”理论为网络之间的联接方式提供了理论基础，建立一种对各种操作系统普适的协议，利用包交换技术实现网络之间的通信。

这就产生了目前在开放系统下的所有网民和网管人员都在使用的“传输控制协议”和“因特网协议”即TCP/IP协议。

通过制定详细定义的TCP/IP协议标准，第一次实现了将信息包通过点对点的卫星网络，再通过陆地电缆，再通过卫星网络，再由地面传输，贯串欧洲和美国，经过各种电脑系统，全程9.4万公里竟然没有丢失一个数据位，远距离的可靠数据传输。

从而验证了TCP/IP的成功，使其得以发展[1]。

TCP/IP的成功，给网络通信带来了很多方便，最初的TCP/IP是借助与因特网的密切关系才得以发展起来的。

在网络中，TCP/IP提供了在两端计算机之间数据交换的环境，它的功能取决于两台计算机间进行的通信内容，即通过在两端计算机上运行的程序决定TCP/IP网络究竟能做些什么。

TCP/IP协议具有可靠性与面向连接性，能使计算机之间直接交换数据，实现资源的共享。

不管在商务还是在家庭中，把计算机与网络相连，利用TCP/IP协议通信获得全世界信息，推进了TCP/IP技术的增强。

TCP/IP包含了所有网络综合技术，具备了涵盖所有类型网络的功能，目前大量的研究机构研究将它推向开放式的网络化协议。

TCP/IP技术在与时俱进,不断增强，它已进入我们生活的方方面面。

1.2目前国内外TCP/IP协议的应用

目前TCP/IP协议已成为占主导地位的通讯协议，它能使各种业务在不同的网上实现互联互通，从技术上为网络融合奠定了基础，是研究和应用现代网络必不可少的知识，也是从事网络设计与应用工作的基石。

它之所以能够获得如此成就，是因为它具有如下的特点：

开放的协议标准，可以独立于特定计算机和操作系统的开放方式；

独立于特定的物理网络硬件，可以运行在多种网络传输介质上；

共同的地址规划方案，使得整个网络中的任何TCP/IP设备都具有一个唯一的地址；

标准化的高层协议提供了多种可靠的用户服务。

TCP/IP在诞生之初，主要以文字为中心进行信息交换，用于远程登录、电子邮件和文件传送等方面的应用。

不久，它应用于万维网，实现了图像和声音、动画等在内的大量可视化信息的访问。

随着因特网的的普及与发展，TCP/IP也广为人知，应用于介绍各种新闻、提供各种服务中，如传送影像和声音的服务，航天飞机升空实况转播，音乐会实况传播，讲演活动的介绍等。

现在，TCP/IP已推广到因特网以外的网络领域，比如商店的收款机、银行的ATM自动取款机、测量仪器、机械设备的控制与监视、公司内部网络及家庭内的居室自动化等等，开展了各种网络应用[2]。

随着人们对智能化产品需求的增加，未来的嵌入式产品，包括各种家电、通信、PDA、仪器仪表等设备正逐渐走向网络化，TCP/IP协议在嵌入式系统的研究也越来越有实际意义,因而基于TCP/IP协议使嵌入式设备的网络化开发也有广阔的市场前景。

目前嵌入式系统作为新技术的发展方向，已广泛的应用在军事国防，消费电子，网络通信，工业控制等领域。

随着因特网的普及，出现了信息家电，如PDA、可视电话、移动电话、机顶盒和数码相机等嵌入式设备，它们的市场需求也越来越大，正逐渐走向网络化，以共享互联网中庞大的信息资源。

TCP/IP协议已成为目前最为流行及广泛使用的以太网协议，TCP通信也将成为基于ARM的有线通信的的主要通信方式，实现远程图像监控系统、远程温度环境监控系统，网络通信等广泛的应用。

1.3本课题的设计内容与结构

本课题是基于DM9000A的TCP通信设计，首先对以太网控制器DM9000A作了简要的说明，并阐述了它的驱动原理，编写了相应的程序代码，其次分析了TCP/IP协议的通信原理及实现过程，讲述了以太网层、传输层、网络层的具体处理过程，最后基于TCP协议进行网络通信，实现应用层的数据传输设计。

本课题共分为四部分，内容安排如下：

本课题第一部分为绪论，介绍了TCP的发展、应用背景及国内外发展前景，说明了TCP/IP应用的领域及网络通信的可靠性。

本课题第二部分为以太网接口DM9000A。

主要介绍了本课题的硬件平台，DM9000A的工作原理及驱动过程等。

编写相关程序代码，实现数据的接收、发送处理，它为本课题的主要部分，实现了网络数据的传输。

本课题第三部分为TCP/IP协议的实现。

主要介绍了以太网层、传输层、网络层等各层中的协议及数据的接收、发送实现。

针对TCP协议，更加系统的说明了它的具体通讯过程，如建立连接、数据传输、关闭连接等。

这一部分对每个协议的实现过程都有概括的表述，做为基础，有利于一些的理解。

本课题第四部分为应用层的实现。

介绍应用层的协议功能，实现应用层客户端与服务器端之间的通信。

2以太网接口

2.1硬件平台描述

图2.1硬件平台

本课题实现TCP/IP通信的硬件平台如图2.1所示。

在这个开发平台上，ARM处理器选用S3C44B0X，与ARM连接的有JTAG接口，用于调试程序用的。

电源晶振是给ARM提供电源，ARM才能进行正常工作，ARM的晶振最大为66MHZ。

FLASH相当于ARM的ROM，用来储存程序，它的地址范围0X0000-0000~0X01C0-0000。

SDRAM用来储存数据，它的地址范围为0X0C00-0000~0X0E00-0000。

串行口用于跟外界连接，进行数据交换，如把控制命令下载到ARM中。

LCD接口是连接LCD显示器的，可以用来显示ARM运行的结果，在调试仿真的时候很方便、直观。

USB接口用于跟外界交换数据，如将数据从U盘中传入ARM中。

网络驱动中用的网卡是DM9000A，用于S3C44B0X和网络间的数据接收和发送，DM9000A采用的晶振是25MHZ。

本文的设计中将CMD引脚与处理器的地址线ADR2相连，网络控制器CMD引脚决定了处理器访问的是哪个端口寄存器：

当CMD=0时，主机访问的是INDEX（地址）端口寄存器,它的地址为0X0600-0000；

当CMD=1时，访问的是DATA（数