试分析单片机和网络的通信应用

张莉萍

摘要：随着科学技术的不断发展与信息网络技术的不断进步，现代通讯网络技术在我国得以推广与发展。该文以基于单片机原理的互联网核心技术概述作为出发点，分析了单片机与网络通讯应用研究中存在的一些问题，并针对问题从实施CP协议、身份认证保护用户安全和利用单片机进行数据交换等方面探讨了优化单片机与网络通讯应用研究的途径。以期为促进计算机网络安全、稳定发展提供一些参考和意见。

关键词：单片机；通信应用；问题；途径

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）05-0044-02

Abstract： With the continuous development of science and technology and the continuous progress of the information network technology， modern communication network technology in our country to promote and develop. The as based on the principle of single chip computer Internet core technology overview to the starting point， analyses the problems existing in the research on the application of single chip microcomputer and network communication， and solve the problem from the implementation of the CP protocol， authentication to protect the safety of users and using single chip computer and discusses the way to optimize SCM and network communication application of data exchange and so on. In order to promote the development of computer network security， stability， provide some reference and advice.

Key words： single chip microcomputer； communication application； problem； way

伴随着信息技术和网络技术的不断发展，现代通讯技术在我国得到快速发展。特别是作为现代通讯技术的重要组成部分之一的基于单片机原理的互联网核心技术在我国得以迅猛发展。就目前现代通讯技术而言，我国现代通讯技术逐渐向基于单片机原理的互联网核心技术方向发展，总体发展前景较为可观。比如，微型计算机是我国现代通讯技术得以不断发展的具体表现，并在一定程度上推动了我国现代网络通讯技术的发展与进步，为单片机与网路通讯技术的研发提供了坚实的理论基础与技术保障。

1 基于单片机原理的互联网核心技术概述

1.1 SOA构架模型

作为传统构架模型的重要组成部分之一的SOA模型，其研究原理主要依托于用户自身需求作为单片机与网络通讯应用研究的方向，将互联网分开部署，相关技术人员和研发人员对互联网进行调试，并将单片机开发原理应用于计算机通讯网络技术中。将SOA构架模型作为基于单片机原理的互联网核心技术领域，其目的是帮助用户保障网络安全与稳定运行。SOA构架模型实施的目标是帮助研发人员解决互联网技术问题，比如无线信号传输问题、数据安全问题、数据信号连接网问题等。一旦互联网信号和数据安全问题得到保障，基于单片机原理的互联网核心技术的移动终端不仅可以满足用户的需求，保障用户电脑的安全，还可以为进一步解决单片机互联网研发技术中出现的问题提供更多的服务与帮助。21世纪是一个全球化、信息化和经济化的时代，随着集成电路技术在单片机开发技术中的应用，基于单片机原理的互联网核心技术在我国的贸易、科技领域发展较为迅速。单片机仿真技术的开发原理是依托于集中解决机器和多类I/O暂停系统的技术原理，集中解决机器和多类I/O暂停系统的硅片，将仿真技术的数据存放在硅片上，进而建立一个系统化、全面化、层次化的仿真开发技术系统。而SOA构架模型正是利用了单片机仿真技术和通讯技术原理将基于单片机原理的互联网核心技术进行放大，从而促进单片机互联网技术的发展。

1.2 光纤通讯技术

光纤通讯技术始于20世纪70年代，并在之后得以迅速发展。相较于蓝牙技术而言，光纤通信技术的传播速度是蓝牙技术两倍，由最初的10Mb/s发展到现今的10Tb/s。由此可见，我国的光纤通信技术在近几年得到快速发展，其信息传输容量呈现翻倍增长。光纤通讯技术具有多方面的优势，比如重量轻、光纤尺寸小、信号强、干扰弱、保密功能强等等。光纤通讯技术使用的通讯设备材料来源较为丰富，主要采用有色金属铜体材质，便于工作人员进行铺设和运输工作。除此之外，光纤通讯设备的光缆线使用寿命较长，并且适用于自然环境恶劣的地方，适应性强。实现全网光纤、用光节点代替电接点是我国光纤通信技术发展的方向和目标。用光节点代替电接点可以扩充宽带的最大化，以光节点作为通讯信息传输的有效载体，促使通信信息的高效传输功能的实现。以光节点作为通讯信息传输的有效载体是网络技术和信息化技术发展的趋势，也是实现基于单片机原理的互联网核心技术的途径之一。

2 单片机与网络的通讯应用研究中存在的问题

2.1 网络协议的处理较为复杂

在单片机技术理论进行研究的过程中，要运用任意存放机器设备的协调技术，保证单片机互联网构架模型在模拟平面得以正常施展，调节电能路径。单片机网络技术的应用不但可以减少单片机的成本，节约研发费用和时间成本，还可以减低生产单片机的设定风险。基于单片机原理的网络通讯技术设计原理主要依托于CPU外围设备放入统一芯片中，研发人员以缩小计算机庞大系统的手段达成集成网络系统的目的。网络协议处理方式不恰当、网络协议的复杂性是单片机在与网络通讯技术进行结合的最大障碍问题。就单从单片机设计原理而言，单片机与网络通讯技术结合的协议主要包括网络物理层相关协议、数据链路层相关协议、物理层与数据链路层之间的协议等。单片机网络协议需要借助以太网RTL8019AS型号控制器实现，而以RTL8019AS型号的以太网作为单片机与网络结合的程序之一，其操作步骤较为复杂，技术性较强。因此就整个单片机技术而言，其操作程序要求较高。就单片机与网络应用而言，需要研发人员在考虑程序问题的同时考虑TCP IP协议和ICMP协议的兼容性，防止研发人员在操作过程中由于重要问题的疏忽而耽搁时间，进而导致工作效率的低下以及网络生产技术的质量水平不高等现象。

2.2 网络通讯的安全性较差

就我国网络通讯分布和管理特带而言，具有分布不均匀、安全防范措施不当等劣势。比如我国大型通讯网络（电信、网通等）为保障用户安全以及信号传输的稳定性而采取一定的防范措施，如安全认证、防火墙设备等。但是咖啡馆、商场以及一些大型娱乐场所的热点网络没有配备专业的设备管理，并且由于管理人员管理素质水平低下导致网络的安全性和稳定性得不到有效保障，进一步阻碍了我国热点通讯网络的发展。根据相关调查报告显示，我国网络通讯中一半以上的热点应用存在安全隐患因素，一小部分的网络应用没有进行身份认证，从而导致我国大部分网络处于一个“裸奔”状态。而随着科学技术的不断发展以及网络信息技术脚步的加快，黑客掌握的计算机技术水平得以逐渐提升。因此大量黑客利用掌握的计算机技术不断破坏计算机网络系统，并采取非法手段以及不正当方式入侵用户电脑窃取用户数据信息资料以及个人隐私。从而严重的安全威胁计算机用户个人电脑，不利于计算机健康稳定运行。

3 优化单片机与网络通讯应用的解决途径

3.1 利用电子设备实施CP IP协议简化

简化协议作为优化单片机与网络通讯应用的途径之一，不仅可以起到降低中心电路的设计难度的作用，还可以达到提高网络运行速度的目的。以电子设备简化IP CP协议这种措施的实质是利用MCU内部芯片达到提高网络运行速度的目的。其实施途径主要依靠网络技术人员将单片机MCU内部芯片与互联网通讯设备进行有效衔接，使单片机应用系统实现互联网通讯光纤技术，并利用光纤技术实现单片机拨号的功能。利用网络电子设备简化TCP IP 协议具有降低程序操作难度和提高芯片运行速度的等方面的优势。IP TCP协议与MCU内部芯片之间网络运行速度需要保持一致，以免出现单片机应用系统与网络应用系统不能有效统一的情况，进而影响单片机与网络应用的研究效果。

3.2 利用身份认证保护用户安全

就交互式和开放式网络系统而言，其网络数据资料需要管理人员提高自身管理意识，加强身份认证保护措施，提高用户网络的安全性和稳定性。比如采用802.1 X 标准认证或者EAP-FAST身份验证方式对用户计算机进行加密处理密匙和安全定位，为保障用户数据信息的安全与稳定提供保障。采用802.1 X 标准认证或者EAP-FAST身份验证内容主要包括用户信息访问权限、物理地址、标准802.H验证机制、木马软件截获等。

3.3 利用单片机控制网卡

加强单片机与网络通信应用安全防范技术的关键因素是利用单片机控制网卡实现数据交换。利用单片机控制网卡这种方式的目的是提高网络接口的稳定性和安全性，其实施流程主要依托于路由器找寻ISA接口，将网卡与ISA接口进行有效连接，防止网卡信号传输不稳定。比如远程客户端就是利用路由器原理实现计算机驱动程序与物理帧格式之间的自由转换，提高单片机与网络应用的时效性和针对性，促使网络通信数据相互交换的实现。

3.4 制定和实施网络安全制度

制定和实施网络安全制度是保障计算机单片机与网络通讯应用的前提条件。创新计算机病毒防范技术是提高单片机与网络通讯应用运转能力主要途径之一，积极引进国外先进的科学技术加强计算机网络安全防护技术的开发，并根据国内计算机信息管理技术的现状制定、实施相关网络安全制度，为确保单片机与网络通讯应用安全稳定运转提供制度保障。

4 结束语

随着科学技术的不断发展与信息网络技术的不断进步，单片机与网络通信的应用技术在我国得以普遍推广与发展。相比国外通讯技术而言，我国现代化通讯设备技术还不够成熟，还处于发展的初步阶段。因此国家需要引入国外先进技术，实现单片机与网络通信的应用融合。

参考文献：

[1] 宋泽.试论51单片机网络通信及ARP协议实现[J].数字技术与应用，2015（11）：10.

[2] 夏晓玲.单片机与Internet网络的通信应用研究[J].电子技术与软件工程，2015（5）：24.

[3]商慧颖.单片机技术在通信机房环境监控系统开发中的应用[J].信息与电脑（理论版），2015（12）：28-29+34.

[4] 王玉喜.浅析单片机在网络中的应用[J]. 黑龙江科技信息，2013（17）：138.

[5] 曲锋，隋龙，赵建，孙强. C8051F020单片机远程升级方法在光谱仪中的应用研究[J].科学技术与工程，2013（20）：5894-5897+5902.

[6] 崔丽珍，李璋，史明泉.一种新型多用无线传感器网络平台硬件设计与实现[J].传感器与微系统，2014（7）：82-85.

[7] 黄振宇.嵌入式TCP/IP在单片机与PC机通信中的应用[J].河南科技学院学报（自然科学版），2011（5）：75-78.