单片机与Internet网络的通信应用探究

苟鹏

摘 要：随着我国电子信息技术和互联网通信技术的不断发展，使得电子信息产品的种类越来越多，功能越来越强大，而占用的空间却越来越小。由于各种智能仪器仪表以及信息化家电设备等都需要与Internet网络进行连接，确保能够接收到各种网络信息资源，提高工作效率，为此就需要应用到以单片机为核心的嵌入式系统。

关键词：单片机；Internet网络；通信；应用

近年来，信息技术的快速发展，为各种相关通信产品的研发提供了一个多元化的发展环境，其中以单片机为核心的嵌入式系统应用广泛且发展前景良好，对于信息通信质量和效率的提升发挥着重要作用。

1 单片机与Internet网络通信应用的基本原理与研究价值

单片机是一种能够嵌入小型智能设备中的微型控制器。单片机相对于其他微处理器来说，具有体积小的优势，已被广泛应用于商业、工业、教育以及家庭生活之中，成为现代化生产生活不可或缺的重要组成部分。当前，单片机嵌入系统还处于不断创新和完善中，各种智能设备对单片机的要求不同导致单片机变化比较多，这也说明单片机的研发和应用都有着广阔前景。单片机与Internet网络的通信应用关键技术在于单片机中所设计的TCP/IP协议，能够实现单片机与互联网的通信，完成人们所需要的任务。目前我国已进入了信息化社会，单片机同Internet网络进行通信连接作为信息技术的主要研究领域，主要是针对两者之间的信息交换来实现的。可以这样说，单片机与Internet网络通信应用的关键就是在单片机内部安装负责TCP/IP协议的芯片，实现单片机与Internet网络通信应用的有效连接，保证单片机各项功能的有效发挥。

现阶段，单片机嵌入系统已经被广泛应用于社会生产生活中，加强单片机与Internet网络通信应用的研究成为未来网络通信技术发展的必然趋势。单片机与Internet网络通信应用能够使信息通信更加方便，在提高网络远程控制技术应用水平的同时，能极大地方便人们的工作和生活。长期以来，我国通信信息技术一直滞后于发达国家，尤其是在网络技术方面一直为发达国家所垄断。我们需要抓住科学技术发展的机遇，而单片机嵌入系统这个有着广阔应用前景，正是我们需要加大科研力度的主要项目之一，所以，加强单片机与Internet网络通信应用的研究对我国信息技术的发展具有很强的现实意义。

2 单片机与Internet网络通信应用的方式

2.1 在单片机电子设备上实现TCP/IP协议

单片机与互联网实现通信应用的关键在于TCP/IP协议技术，所以，一般在使用单片机嵌入式系统时都需要在其内部安装TCP/IP协议芯片，从而完成与互联网的连接。在单片机设备上安装TCP/IP协议时要确保内部运行环境的稳定，这就需要单片机的MCU和内部存储空间运行速度达到标准要求，同时在进行单片机与互联网通信应用连接时，需要对接口地址以及TCP/IP协议充分了解，才能够实现在不同的设备上申请到有效的IP地址。

2.2 利用公用TCP/IP转换器接入互联网

除了在单片机上实现TCP/IP协议以外，我们还可以通过单片机加载TCP/IP协议的方式与互联网进行连接，实现单片机与互联网的通信。当单片机加载公用TCP/IP协议后，就可以对其网卡进行控制，实现数据交换的功能，也可以通过专业的芯片来实现单片机与网关之间协议的转换，从而完成数据连接。这种单片机装配的特殊芯片必须能够通过标准的连接接口完成不同控制器之间的连接，同时保证再同控制器内的MCU连接。这样控制器就能够实现与互联网的信息交换，并通过使用网关对TCP/IP协议以及代理协议进行利用，实现数据传输和转换功能，将协议提供的所有数据转换成可以被TCP/IP识别的信息。

3 目前我国单片机与Internet网络通信应用的现状

3.1 自主品牌不多，创新能力不强

同计算机软件国产程度不高的情况一样，我国在单片机与互联网通信应用方面的科研水平也不高，再加上国内操作系统软件长期被微软等国外跨国公司所垄断，使得我国本身的信息通信软件技术的研发缺乏足够的创新，许多都是沿用国外已经研发出来并推广使用的技术产品。当然，我国软件市场规模发展迅速，在信息通信技术方面创新力度会不断加大，有可能在未来改变这种不利局面，形成我国特有的单片机与 Internet网络通信应用的系统框架。

3.2 无线网络通信的应用比例不高

现阶段，我国网络通信还主要依赖有线传输，无线网络通信主要应用于手机、平板电脑、智能电视以及专业的电子仪器产品上，对于很多生产企业以及大型民用通信设备还只能通过有线光缆进行传输，无线网络通信传输的速率和质量得不到保证，有关技术亟待提升。

3.3 应用范围主要局限在工业领域

虽然家电设备以及智能办公设备已经开始应用单片机与Internet网络通信技术，但是技术还不够成熟。目前我国单片机与Internet网络通信应用主要集中在自动化仪表和设备等方面，尤其是在电子机械和机密仪器方面应用广泛。在教育、医疗、文化方面的应用有待进一步推广。

4 结语

通过单片机与互联网通信应用技术的推广，能够让人类的整个生产生活处于无线网络覆盖下，将教育、医疗、工作、旅游、休闲进行良好的数据连接，会极大地方便人们的生产生活，无论何时何地都能够快速简便地接收到我们想要的数据信息。随着数字通信技术和新型材料技术的发展，未来单片机与互联网通信技术将会进一步发展，实现数字、音频、视频、图片的实时共享与随时传输，同时网络通信的成本会降低，而信息通信的质量会不断提升，单片机的接口技术与运算能力也会不断增强，将单片机融入人们的办公环境、家庭生活工具中的技术会越来越高，可以说，在未来单片机嵌入式系统将会改变我们的生产生活方式，有着广阔的应用前景。

参考文献

[1]杨星.论单片机发展历程及技术进步[J].知识经济，2011，（23）：97.

[2]李长河，杜辉天，吕林涛.一种小型嵌入式TCP/IP协议栈的设计与实现[J].微电子学与计算机，2003，（6）：40-43.

（作者单位：成都理工大学）