基于DSP嵌入式系统网络通信技术应用

刘一萱

（山东大学（威海） 山东 威海 264209）

摘 要： 本文对嵌入式网络技术的实现途径进行了详细的阐述分析，介绍了网络控制器与DSP的主要工作流程，经实现研究发现，DSP嵌入式系统能够在域网环境中与远程主机进行数据传输。

关键词： 嵌入式网络终端；网络控制器；DSP

当前我国已经全面进入到了信息化时代，无论是对于个人用户来说，还是对于工业企业来说，都需要处理大量的数据信息，在个人用户方案，所需要处理的数据信息模式种类相对较大，对于工业企业来说，在数据信息处理速度与处理体量方面有着比较高的要求。这就需要对以往所使用的网络通信方式进行有针对性的调整，提高网络信息传递效率，给用户提供更加优良的网络信息服务。

嵌入式技术是一种由先进的网络工具、网络技术、电子技术以及半导体技术结合而来的结合性技术，在基础通讯协议的支持下实现互联网接入。在对于DSP嵌入式系统来说，需要在DSP系统中嵌入TCP/IP协议，本文从系统软件与具体应用环境两个方面入手，制定了一套以DSP为核心的嵌入式系统，在网上芯片的支持下，实现远程主机与DSP终端的数据传输。

1.硬件设计

本次实验研究中所设计的DSP终端所采用的以太网结点在独立式的，设备本身需要通过RJ45接口与局域网进行连接，对数据进行高层协议封装以及分组两个环节的处理。同时也需要对数据进行Mac层封装、IP封装与UDP封装，以太网中所承担的数据传输工作以能够提供实时的数据服务，另外也具有协议拆包以及相应的接收功能。系统本身具有RJ45接口、语音输入接口、RS-232接口、JTAG调试接口，在基础功能方面比较丰富。

2.系统软件设计

终端系统包含4个部分的软件功能，分别是TCP/IP协议模块、网络接口模块、硬件驱动模块以及主程序模块等。其中部分定时器与硬件驱动程序以汇编语言为基础，其它部分则以C++语言为主。

2.1硬件驱动模块

根据嵌入式系统的具体特点将其与以太网相连接，在此之前需要将正确的驱动程序写入到硬件。对于软件来说，其主要任务是完成RTL8019AS的驱动与DSP芯片初始化。其中DSP芯片初始化工作的具体内容包含对McBSP0、CPU以及C5402的初始化设置。RTL8019AS驱动的重点在于控制内部寄存器，进而实现数据的发送与接收。数据帧的改善与接收、CRC校正与介质访问控制均在RTL8019AS的支持下进行，在现有IP包上输入源地址与目的地址，在DMA接口的连接下对RAM进行读写。

2.2协议模块

TCP/IP协议在形式上与内容上具有一定的复杂性特点，有着比较多样的协议种类，所需要运行的数据量也比较庞大，对于8/16位系统来说无法承担如此庞大的任务量。这就需要根据嵌入式系统的应用要求与硬件环境，对TCP/IP协议进行有针对性的简化处理。解决UDP、ICMP、IP以及ARP等方面的功能问题十分关键。在TCP/IP协议进行简化护理后，相比于原生TCP协议来说在功能方面会受到一定程度的影响，但在对于TCP/IP协议的优势来说，几乎得到了全面的保留。对网络任务模块构造进行精确的划分，能够使整个软件得到扩充，使软件结构更加清晰、代码量更小。

这部分程序具体负责进行数据的打包与解包。系统在接受到数据的情况下，就可以分析DSP数据包，若所分析数据为ARP数据包，则由ARP程序对数据进行处理；若传输层协议与UDP协议，所分析的数据包为IP数据包，在商品正确的情况下也就代表数据包正确，在解压数据包后，通过串口对数据部分进行输出。若由串口接收DSP数据，则需要根据UDP协议的有关要求打包协议格式，在RTL8019AS接收到数据后，数据经过处理由向局域网中输出数据。

DSP所服务的传输层与网络层主要要处理协议的指导下对数据进行分析，由RTL8019AS负责链路层的数据分析工作。由于局域网在接入DSP数据后在串口输出的过程中，数据模式并不发生任何的变化，用户通过应用层所交付的数据进行自主处理，用户依照自身的需求处理数据。

3.系统测试及结论

通过接收与发送字符串对UDP协議进行验证。DSP终端接收PC端所发送来的数据，将“dptest”字符串输出，同时也能够对DSP所回送的与之同的字符串向进行接收。

经大量的实验研究证实，PC端口在UDP请求下能够将1024所传输的数据进行回送。也就是说PC与终端之间可以在UDP协议的指导下在局域网环境下同时完成数据的接收与发送工作。

从应用测试与系统调试等方面的结果可以发现，以DSP终端为核心的网络系统设计，能够有效解决TCP/IP协议所存在的网络接口问题，PC与DSP嵌入式系统可以完成数据通信。

结束语：

随着我国现代化建设的不断发展，用户所需要处理的数据在体量上越来越大，所需要处理的数据模式也多种多样，以往所采用的传统网络通信技术已经无法满足用户的需求，而以DSP嵌入式系统为基础的DSP能够对传统数据传输形式进行有针对性的优化与调整，最大程度上提升了新方案的可行性与实用性。