论文的主要研究内容

本课题主要研究如何结合嵌入式Internet应用以及嵌入式系统的软硬件系统环境，以标准 TCP/I协议为基础，接口通过API形式以适应多个网络程序同时运行，设计并实现一种与应用分离，同时具有占用系统资源少、可配置、易于移植、接口简单易用等特点的轻量级嵌入式 TCP/IP协议栈。使用这种轻量级嵌入式TCP/IP协议栈，可以让嵌入式Internet应用开发人员省TCP/IP通讯协议部分的设计与实现，把主要的工作放在应用程序(协议)的分析和设计上，同时为了适应μC/OS-Ⅱ这样的实时操作系统，协议栈整体作为任务的形式实现。

实验方案

（1）实现网络接口层，数据发送和数据接收接口函数。

（2）实现ARP协议，发送数据，ARP请求管理；接收ARP应答，ARP应答管理；维护IP-MAC对应表。

（3）实现IP协议，发送过程中，寻址，校验，封装IP首部；接收过程中解析报文的IP首部，校验，得到信息。

（4）实现ICMP协议（在此层完成ping功能）。终端输入ping命令时，测试目的主机是否可达；其它主机给本机发ping命令时，本机发送应答。

（5）实现TCP协议。作为客户端和服务端，实现三次握手建立链接，发送接收数据，四次握手断开链接。

（6）实现UDP协议。发送过程中封装UDP首部；接收过程中解析UDP首部得到信息，并将去除UDP首部的报文存放在相应SOCKET的数据部分或适当处理。

（7）实现socket通信，统一用户对下层的接口。提供绑定，建立链接，设置监听，监听链接，接发数据的接口。

（8）实现DHCP协议。实现动态主机IP获取。

（9）实现DNS协议。解析域名服务。

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本项目的软硬件开发环境分别为Keil uVision3[10]和proteus，编程语言为C。编程所在的操作系统为Windows。最后的测试环境是windows xp和虚拟机的联合测试环境。

在本项目进行之前，必须对此项目所涉及的相关知识点有很好的了解，特别是协议栈的层次结构。

本次项目是在proteus模拟的ucos即嵌入式系统的环境下开发，所以最后的测试的难易程度将对项目的进度产生一定影响，为了解决这个可能存在的问题，所以在刚开始的设计之中就应该把此因素考虑在内。解决方案是为此项目建立三个优先级各不相同的轮循任务，通过创建这三个任务，可以使本项目的功能划分更加明确，为之后的调试提供极大的便利。在之后的调试当中，可用根据模拟器终端的显示界面了解程序运行结果，更有针对性的对程序进行相应调整，从而缩短项目开发时间，提高项目开发效率。

由于程序所运行的真实环境是windows。所以，为了测试协议栈的可行性，可以在虚拟机中与模拟的开发板进行一些通信[11]，这样便能很好的检测此协议栈是否能在嵌入式系统中运行。另外，此项目一共被划分成四个层次，但并不是每次层次独立成一个模块，而是每个协议被划分成一个模块，这样，可以将模块的功能划分最细化。从而对编码阶段的阻碍达到最小。