关于单片机嵌入式互联网技术及系统开发研究

周鲁宁

摘要：近年来，科技的快速进步使得计算机技术的发展势态十分迅猛，同时互联网也获得了广泛的普及，是当前实现信息共享的重要条件。单片机属于一种嵌入式系统，在新时期背景下也获得了普遍的运用，如智能设备、探测系统、安防系统等，而单片机嵌入式系统与互联网技术进行融合，则能够进一步拓展单片机以及互联网的应用空间，也将成为互联网技术应用层面的一个重大突破。基于此，本文主要围绕单片机嵌入式互联网技术展开论述，提出了技术应用及系统开发策略。

关键词：单片机;互联网技术;系统开发

目前，基于单片机的嵌入式系统在各个行业及领域中都有着普遍的运用，包含工业以及智能设备生产业、安防系统、信息家电等各个方面。而将单片机嵌入式系统与互联网技术结合则能够具有远程信息监测、远程信息传输、远程控制等功能，这也成了单片机嵌入式系统发展的重要机遇，也是技术上的一种创新。

一、单片机嵌入式互联网技术

单片机嵌入式互联网技术需要以单片机资源作为基础来实现互联网通信协议栈，而这一技术的实现也面临一些难题，如运用单片机自身的有限资源来处理TCP/IP协议难以实现，若能突破这一难点，则能够使得信息资源转变为数据包利用互联网进行传输。同时，单片机嵌入式互联网技术的实现具有多种途径，能够划分为专门性的嵌入式芯片、利用嵌入式系统构成专用网，之后运用PC机网管连接互联网、普通单片机等模式。

二、单片机嵌入式互联网系统的开发

（一）系统设计方案

该系统选择价格较为普遍，应用较为广泛，大众化的MCS8051单片机，网卡主要选择以太网控制器芯片。因特网的网络协议程序代码通常较大，所以除去单片机和网卡，系统需要设计外围电气，具体设计RAM存储器和RS232结构等，后者为外围设备和单片机数据联系的主要途径，而其中前者的作用主要为数据缓存，单片机嵌入式互联网系统设计如图1所示。

单片机在系统中的主要作用便是针对互联网中的数据信息，以及风暴串口中的信息解包处理，所以可以选择因特网物理媒介来向以太网控制芯片中进行传输。以太网控制芯片能够实现指定地址的接线协议，将其转到单片机，之后单片机则会执行TCP/IP协议，同时删除TCP/IP报头，在RS232结构中向数据收集装置的现场装置进行数据传递，如果现场装置完成数据的接收，那么则会向单片机进行数据传递，单片机再按照来展开封包，向以太网控制器来进行信息交互。网卡芯片是信息传输的必要工具，能够实现因特网和单片机的信息交流，所以通过这种方式能够实现远程控制信息采集系统。

（二）单片机和网卡接口电路

分析单片机和网卡接口电路，第一步便要明确系统的整体设计规划。本系统选择MCS8051单片机，这种单片机具有成本较低、性能较为完善、应用较为广泛等优势，并且这种单片机的结构较为简便，因此能够有效控制系统整体的构造成本。由于互联网网络协议的程序代码通常较大，因此需要设计辅助电路。如上所述，通过这种设计能够保证单片机与外围设备可以实现稳定的数据传输，在该系统的设计上，单片机始终为设计中心，單片机与网卡接口电路也是重点设计环节。单片机能够实现数据解包，在远程Pc机完成数据包的传输后，便会通过互联网进行数据传输。这种方式能够构建单片机与互联网之间稳定且高效的数据传输平台，利用这一平台能够确保互联网远程控制数据系统的稳定运作。

（三）单片机中TCP/IP协议栈的实现

对于因特网来说，其中TCP/IP协议是最重要的部分，也是系统设计与实现的关键协议，若想实现单片机内部嵌入式互联网系统，则需要将互联网中的TCP/IP协议先进行设计与实现。但单片机自身的资源毕竟有限，所以若想实现因特网TCP/IP，还是具有一定难度的。目前，部分企业通过嵌入式设备的差别性设计出了商业嵌入式协议栈，这种协议栈的适用性不足，并且成本较高，性能却并不理想。而若是在单片机嵌入式互联网设计上选用TCP/IP协议栈，那么性价比则无法保障，通过TCP/IP协议栈对比，该系统选择设计重点为TCP/IP协议栈的UIP0.9协议栈，这种协议栈能够在8/16位单片机中发挥明显的应用效果，属于小型嵌入式协议栈。同时，在系统的设计方面，UIP0.9协议栈选取模块化的方式，能够在网络通信器件使用的协议进行长时间留存，能够有效解决协议代码量较多的问题，此外，UIP0.9协议栈也能够减少系统对于资源的需求，使得单片机自身的资源能够达到系统设计要求。基于此，UIP0.9协议栈可以适用单片机嵌入式互联网系统，并发挥明显的效用。

三、结语

近年来，计算机技术的推广与发展使得互联网技术的发展也获得了广阔的空间，信息共享也成了一种普遍的现象。单片机属于嵌入式系统，将其应用于互联网系统中能够有效提高其整体技术效果，据有关学者分析，今后的互联网技术业务的拓展，小型嵌入式系统将会是一个重要领域，这也为单片机嵌入式互联网系统的开发与应用提供了十分有利的条件。