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1、单片机与 Internet 网络的通信应用 王楷 刘俊沅 李健 南京邮电大学 摘 要： 信息技术和其相关设备的出现、发展, 为社会发展提供了重要的技术支持, 目前看来, 几乎在各行各业都能看到信息技术和其相关设备的身影, 为了更好的满足一些特殊行业、工作的需求, 单片机作为一种微型计算机被技术人员发明出来, 单片机与 Internet 网络的通信应用, 是单片机当前和未来工作的重要内容, 本文从单片机的相关知识说起, 浅谈单片机与 Internet 网络的通信应用。关键词： 单片机; Internet 网络; 信息技术; 通信应用; 前言:第三次工业革命以来, 人类进入信息化时代, 社会发展速
2、度超过以往任何时期, 为适应时代发展和行业需求, 很多技术发明涌现出来, 信息化相关技术和产品是其中最重要的部分之一, 单片机即是信息化背景下出现的一种具有微型计算机能力的芯片, 对其进行了解, 并探讨其与 Internet 网络的通信应用, 有助于单片机技术和 Internet 技术得到更有效的应用、推广。1 单片机的简介和应用1.1 单片机的概念、分类单片机, 也被称为嵌入式微控制器, 顾名思义, 是一块功能相当于计算机的芯片, 只是缺少了 I/O 设备。其同样具有中央处理器、存储设备, 以及计算器、定时器等功能, 部分单片机还有模拟多路转换器、脉宽调制电路等功能。将这些功能集成在一片硅片
3、上, 就是单片机, 也被称为单片微控制器, 单片机价格相比于普通计算机而言是很低的, 而且易于携带。目前看来, 按单片机不同的应用领域、适用范围等标准, 可以将单片机分为通用型、总线型、控制型三种。通用型单片机适用范围校对较为广泛, 可以满足多种需求, 总线型单片机是指单片机可以提供并行总线, 控制性单片机是指其运算能力相对较强, 可以用于一些相对较复杂的工作领域。1.2 单片机的应用由于单片机在保持计算机大部分功能的情况下, 具有价格较低、体积较小等优势, 其应用非常广泛, 包括智能仪器、工业控制装备、家用电器、工业制造设备、网络通信系统、汽车电子系统等。随着单片机技术的发展, 其应用范围依
4、然还有继续扩大的趋势1。2 单片机与 Intenet 网络的通信应用2.1 单片机与 Intenet 网络的通信应用的意义2.1.1 有助于单片机和 Intenet 网络更好发挥作用单片机体积小, 可以在很多常规计算机无法触及的领域发挥作用, 比如嵌入到一些小型的设备中进行工作, 目前看来, 在包括工业、家用、商用、医疗、电子甚至国防等方面都可以发现单片机的身影。实现单片机与 Intenet 网络的通信应用, 可以更好的发挥单片机和 Intenet 网络的各自特点, 在远程控制等方面发挥作用。2.1.2 创造更多商业价值总体而言, 我国单片机技术、Intenet 技术以及其相关衍生技术、网络总
5、体技术都处于相对较为落后的水平, 通过实现单片机和 Intenet 网络的连接, 可以将相关理论和成果应用于商业、工业等领域, 创造更大的财富、更多的商业价值, 也可以刺激我国单片机技术和网络相关技术的进一步发展。2.2 单片机与 Internet 网络的通信应用的原理单片机作为一种微型计算机, 其对网络和相关技术的依赖十分明显, 实现单片机与 Intenet 网络的通信, 关键即在于相关 TCP/IP 协议。TCP/IP 协议, 是 Transmission Control Protocol/Internet Protocol 的简写, 汉语意为传输控制协议/因特网互联协议, 也被称为网络通
6、讯协议。TCP/IP 协议是最基本的互联网协议, 是计算机连接国际互联网的基础。和常规计算机相同, 单片机与 Intenet 网络进行连接时, 也需要通过 TCP/IP 协议, 因此, 只需设法使单片机接入 Internet 网络, 其通信应用有了初步实现的基础。2.3 实现单片机与 Intenet 网络通信应用的方法2.3.1 通过 TCP/IP 协议转换器接入 Internet 网络通过 TCP/IP 协议转换器接入 Internet 网络是目前较为常见的方法, TCP/IP 协议转换器也就是通常所说的串口服务器, 也被称为终端服务器或串行服务器, 是异步串行口 RS232/422/485
7、 和以太网之间的一个转换器。其往往带有嵌入式OS、独立的中央处理器、和完整的 TCP/IP 协议栈, 具有相当高的智能化水平, 是融合了多种信息技术的高端电子产品, 通过串口服务器, 可以完成RS232/422/485 和以太网之间的数据传输, 这种传输是双向性的, RS232/422/485 串口设备得以借此立即联接网络2。在通过 TCP/IP 协议转换器进行 Intenet 网络连接时, 要确保单片机可以控制以太网网卡, 同时, 其基础是单片机已经加载了 TCP/IP 协议, 这是数据可以通过TCP/IP 协议进行转化的必要条件, 之后单片机可以利用芯片与网关之间进行协议转换。在正常情况下
8、, 转换完成后, 单片机即实现了与 Intenet 网络的连接, 从而可以进一步利用互联网进行工作。需要注意的是, 用这种方法一定要保证单片机设备中有一个能与 Intenet 网络连接的芯片。2.3.2 在单片机直接实现 TCP/IP 协议通过单片机直接实现 TCP/IP 协议, 可以直接使单片机连接 Internet 网络, 这项技术的核心问题同样是芯片。使用单片机直接连接 Internet 网络技术时, 必须确保单片机系统内部安装了相应的 TCP/IP 协议芯片, 之后在连接 Internet 网络时, 可以和普通计算机一样进行拨号上网。这种方式相对来说快捷简单, 然而目前来看, 单片机为
9、了适应大部分工作环境的需要, 往往体积很小, 而安装 TCP/IP 协议芯片需要较大的存储空间, 也要求单片机中央处理器功能需要相对强大, 尤其是运行速度, 这是目前制约单片机直接连接 Internet 网络的核心问题3。总结:单片机技术的出现和发展, 是信息时代发展的必然结果, 也是各行业特殊工作情况的客观需要, 实现单片机和 Internet 网络的通信应用, 可以使两种技术更好的发挥作用, 其基础性工作是使单片机连接 Internet 网络, 目前看来, 通过 TCP/IP 协议转换器进行连接是较为常见的方式, 随着技术的发展, 也可以通过单片机单独进行连接, 使连接过程简单化, 更好的专注于下一步工作。参考文献1李铮, 鲁守玮.单片机与 Internet 网络的通信应用研究J.黑龙江科技信息, 2017, 04:165. 2朱周春.单片机与 Internet 网络的通信运用J.电子技术与软件工程, 2015, 07:37. 3高晶晶, 沈娟, 江世明.基于 Internet 网络的远程报警系统仿真设计单片机与 PC 通信J.电子世界, 2016, 10:84.
