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1、哈尔滨理工大学 硕士学位论文 基于单片机的TCP/IP技术研究及应用 姓名：郝洁 申请学位级别：硕士 专业：检测技术与自动化装置 指导教师：王慕坤 20040301 哈尔滨理 卜 大学工学硕十学位论文 基于单片机的T C P I I P技术研究及应用 摘 要 随着计算机网络技术、 数据库技术的发展， 传统的税费征缴模式己 逐步发生 转变， 通过互联网进行税费征收与查询己 成为一种趋势。本论文基于这一背景， 在现有税控收款机工作方式的基础上， 设计及实现了税控收款机的远程税务征收 系统。 大多数的税控收款机是以单片机构成的嵌入式系统为控制核心，也就是说， 在设计过程中， 很重要的一部分工作就是构
2、建一个嵌入式系统的网络并通过这个 网络实现嵌入式系统的远程数据传输功能。 嵌入式设备和I n t e m e t 连接必须符合T C P I I P网 络协议规范， 但是嵌入式设备 本身并不能 支持互联网协议， 而且它本身的资源也十分有限。 因 此， 本文在了 解 现有解决嵌入式系统实现网络化的各种方案之后，结合单片机系统的特点， 研究 一种新的实 现单片机系统与I n t e m e t 互联的 解决方案: 嵌入式T C P I I P 协议。 该方 案以 满足应用为目 的， 通过对T C P I I P 网络协议的深入分析， 对T C P I I P 协议进行 合理的简化，将其嵌入到内部资
3、源有限的微处理器中， 使税控收款机能以电子邮 件方式进行远程数据传输。 论文通过对 T C P I I P协议的介绍， 分析并选择了实 现单片机系统电 子邮 件发 送功能所必需的各层相关协议。在软件实现方案中，主要介绍了A R P协议、I P 协议、 I C M P 协议、 T C P 协议和S M T P 协议的设计和精简， 给出 完成各个模块的 流程图和部分程序。 关键词 嵌入式;T C P I I P ;单片机;电 子邮件 哈尔滨理 _ 大学 仁 学硕士学位论文 S t u d y a n d A p p l i c a t i o n o f T C P / I P T e c h n
4、 o l o g y B a s i n g o n S i n g l e c h i p Ab a t r a c t Wi t h t h e d e v e l o p m e n t o f t h e t e c h n o l o g y o f c o m p u t e r n e t w o r k a n d d a t a b a s e , t h e m o d e o f tr a d i t i o n a l t a x c o l l e c t i o n h a s b e e n g r a d u a l l y c h a n g e d , s
5、o t h e t a x c o l l e c t i o n a n d q u e r y b y I n t e rn e t h a s b e e n a tr e n d . B as i n g o n w o r k i n g m o d e o f P O S , t h e s y s t e m o f l o n g - d i s t a n c e t a x c o l l e c t i o n h as b e e n d e s i g n e d a n d r e a l i z e d . Mo s t o f P O S s c o n tr
6、o l c e n t e r s a r e e m b e d d e d s y s t e m o f m i c r o c h i p . T h a t s t o s a y , a s i g n i f i c a n t p a rt o f w o r k i s t o s e t u p a n e t w o r k w it h e m b e d d e d s y s t e m a n d r e a l i z e t h e lo n g - d i s t a n c e d a t a tr a n s m i s s i o n 勿I n t e
7、 rn e t . T h e c o n n e c t i o n b e tw e e n t h e e m b e d d e d d e v i c e a n d I n t e rn e t m u s t b e a c c o r d in g t o t h e c r i t e r i o n s o f T C P / I P p r o t o c o l s , b u t t h e e m b e d d e d d e v i c e c a n t s u p p o r t T C P / I P p r o t o c o l s a n d i t
8、 s r e s o u r c e s a re l i m i t e d . A ft e r k n o w i n g o f t h e v a r i o u s s o l u t i o n s t o re a l i z e t h e n e t w o r k o f t h e e m b e d d e d s y s t e m , a n d c o n s i d e r i n g t h e c h a r a c t e r i s t i c o f s i n g l e c h i p s y s t e m , t h e t h e s i
9、s i n v e s t i g a t e s a n e w s o l u t i o n : e m b e d d e d T C P / I P p r o t o c o l s . T h e s o l u t i o n i s d e s i g n e d f o r a p p l i c a t i o n . A ft e r a n a l y z i n g t h e T C P / I P p r o t o c o l s d e e p l y , th e T C P / I P p r o t o c o l s h a v e b e e n
10、re a s o n a b l y s i m p l i fi e d , w h i c h c a n b e e m b e d d e d i n t o s i n g l e c h i p w i t h l i m i t e d i n t e r n a l r e s o u r c e s . T h u s , t h e P O S c a n r e a l i z e t h e l o n g - d i s t a n c e d a t a tr a n s m is s i o n b y E - m a il . T hr o u g h d e
11、s c r i b i n g t h e T C P / I P p r o t o c o l s , t h e i n t e r r e l a t e d p r o t o c o l s , o n w h i c h E - m a i l tr a n s m i s s i o n o f s i n g le c h i p s y s t e m i s b a s e d , h a v e b e e n a n a l y z e d a n d s e l e c t e d . I n t h e s o ft w a r e d e s i g n , t
12、 h e t h e s i s i n tr o d u c e s t h e s i m p l i f i c a t i o n a n d d e s i g n o f s o m e p r o t o c o l s , i n c l u d in g A R P p r o t o c o l , I P p r o t o c o l , I C M P p r o t o c o l , T C P p r o t o c o l a n d S M T P p r o t o c o l . A t t h e s a m e t i m e , t h e t h
13、 e s i s p u t s f o r w a r d a p a rt o f fl o w d i a g r a m a n d p r o g r a m. K e y w o r d s e m b e d d e d ; T C P / I P ; s i n g le c h i p ; E - m a i l 哈尔滨理 _ 大学 卜 学硕十学位论文 第 1 章 绪论 1 . 1课题的研究背景 为了改变我国传统的估、定税纳税方法，加强税收征管力度，1 9 9 7 年国家 决定在商业、服务业、娱乐业等行业推行使用税控收款机。税务部门通过税控 卡对商家进行管理，商家通过税控收款
14、机给消费者开具发票，相应的销售数据 传递到智能税控器，经过智能税控器进行税控加密处理，并存储数据，再把处 理信息传回收款机， 依据此信息收款机打印出符合税务部门要求的发票给顾客。 企业还可利用I C卡形式完成纳税申报工作。 税务部门可根据税控收款机的每月 报表，计算应收销售额及应纳税额。 然而。这种传统的纳税申报、税费查询过 程基本采用纳税人到纳税大厅缴款查询的方式， 这样既增加了税款征缴的环节， 延长了税款入国库的时间，同时由于异地经济的飞速发展，也为纳税机关和商 家的异地查询业务带来不便。 税务部门要在短短十几天内完成所有纳税人各项 资料登记、税款入库等工作，工作量也相当大。因此设计一种方
15、便快捷的税费 缴纳查询系统成为了一项十分紧急的任务川 。 新一代网上报税查询系统，通过网络通讯技术，真正使纳税人足不出户即 可完成申 报纳税、查询税费全过程，还为纳税人提供了与税务机关双向 交流的 个性化服务，力求在网上实现即时涉税事务处理和税务咨询，开创税务网络化 管理及服务的 新局面。 它有利于方便纳税人申 报缴税， 节省纳税人报税时间， 有利于减轻税务机关受理纳税申 报录入、纳税人各项财务会计资料等方面的工 作压力，也大大减少了人工受理纳税申报的失误。 目 前市面上使用的税款机五花八门， 将其全部更换是一个很大的经济负担， 因此，一个可行的方法是对现有的普通收款机进行改造，增加远程数据传
16、输功 能。以MC U为核心的嵌入式系统以其高效、可靠、 低价的优点，成为最佳的 税费缴纳查询系统解决方案。 1 . 2嵌入式I n t e rn e t 概述 嵌入式系统是计算机的一种应用形式，通常指埋藏在宿主设备中的微处理 机系统。对用户而言，此类计算机一般不被设备使用者在意，亦称埋藏式计算 机，典型机种如微控制器、微处理器等。目 前大多数嵌入式系统还处于单独应 用的阶段，以 MC U为核心，与一些监测、伺服、指示设备配合实现一定的功 能r 1 。在一些工业和汽车应用中，为了实现多个 MC U之间的信息交流，利用 一 1一 哈尔滨理 一 大学 学硕十学位论文 C A N, R S - 2 3 2 , R S - 4 8 5 等总线将MC U组网， 再通过专用的W e b 服务器作为子 网设备路由器来转换实现嵌入式系统与外部网的通讯111 。 但这种网络的有效半径 比 较有限， 有关的通信协议也比较少， 并且一般是孤立于I n t e rn e t 以外的。 然而 I n t e rn e t 现
