『壹』 嵌入式internet的幾種接入方式比較
首先介紹嵌入式Internet技術的發展和廣闊的應用前景以及嵌入式Internet技術的基本概念和原理，然後重點闡述了嵌入式系統接入Internet的幾種方式，包括各種接入方式的工作原理，對TCP／IP的處理方法及所需的其他協議、軟硬體等，並對它們各自的優缺點進行了比較，指出了新的發展方向。
關鍵詞：嵌入式系統；嵌入式Internet；TCP／IP協議
0引言
嵌入式Internet技術是一種將嵌入式設備接入Internet的技術，利用該技術可將Internet從PC機延伸到8位、16位、32位單片機，並實現基於Inter－net的遠程數據採集、遠程式控制制、自動報警、上傳／下載數據文件、自動發送E－mail等功能，大大擴展In－ternet的應用范圍。
嵌入式Internet技術的出現時間並不很長，但是發展速度卻非常之快，新思想不斷涌現，新概念連續推出，新技術層出不窮，新產品不斷產生，從底層硬體技術所提供的解決方案到頂層軟體所開拓的想像空間，都在不斷地推陳出新。隨著PC機時代的到來，21世紀將是嵌入式Internet的時代。美國貝爾實驗室總裁Arun Netravali的一批科學家對此做出了預測：嵌入式Internet「將會產生比PC機時代多成百上千倍的瘦伺服器和超級嵌入式瘦伺服器。這些瘦伺服器將與我們所能想到的各種物理信息、生物信息相聯接，通過Internet網自動地、實時地、方便地、簡單地提供給需要這些信息的對象」更多內容可以在闖客技術論壇查看。
網路專家預測，將來在Internet上傳輸的信息中，將有70％的信息來自小型嵌入式系統［2］。嵌入式Internet將有很好的發展前景和廣闊的市場，未來的Internet技術將是嵌入式Internet佔主導地位，因此嵌入式系統與Internet的接入方式已成為人們研究的熱點。
1嵌入式Internet的基礎
嵌入式Internet是嵌入式系統與Internet的結合。嵌入式系統中包含嵌入式處理機、嵌入式操作系統和應用電路部分，與Internet的接入則必須有對應的接入協議，如通用的TCP／IP協議。因此，實現嵌入式Internet的基礎是嵌入式處理機、嵌入式操作系統和接入Internet的通信協議。
（1）嵌入式處理機
單片機就是典型的嵌入式模老處理機，如常見的In－tel的8051系列、Atmel的AVR、MicroChip的PIC、Motorola的Dragonball、Cygnal的C8051F等，以及一些高端的單片機如ARM、SH3、MIPS等，嵌入式處理機的種類有幾百種。處理機是嵌入散碼春式系統的核心，其性能直接影響整個系統的性能高低，影響接入Internet的方式和成本。
（2）嵌入式操作系統
嵌入式系統要完成復雜的功能，已經不可能像普通單片機一樣，直接從底層開始編寫所有程序，必須採用底層的操作系統，在此基礎上來完成復雜的應用軟體設計。但由於嵌入式系統自身資源的限制，嵌入式操作不可能像PC機的操作系統一樣龐大沖耐，Windows98／2000有幾百兆位元組，而嵌入操作系統一般只有100－200半位元組。同時嵌入操作系統還必須是實時多任務操作系統，而Windows98／2000不是實時操作系統。另一方面，嵌入式處理機的種類繁多，嵌入操作系統還必須支持多種不同處理器體系結構的眾多處理機。
目前國際上嵌入式系統的主流是實時多任務操作系統（RTOS：Real－Time Operating System）。RTOS是嵌入式應用軟體的基礎和開發平台，是一段嵌入在目標代碼中的軟體，用戶的其它應用程序都建立在RTOS之上。不但如此，RTOS還是一個標準的內核，將CPU時間、中斷、I／O、定時器等資源都包裝起來，留給用戶一個標準的API，並根據各個任務的優先順序，合理地在不同任務之間分配CPU時開發基礎。這樣一來，基於RTOS上的C語言程序具有極大的可移植性。同時，在RTOS基礎上可以編寫出各種硬體驅動程序、專家庫函數、行業庫函數、產品庫函數和通用性的應用程序一起，可以作為產品銷售，促進行業內的知識產權交流。
雖然商品化的嵌入式操作系統在20世紀70年代後期才出現，但到20世紀末，成熟的商品化操作系統已經十分豐富了，如Palm OS，VxWorks，pSOS，Nuclear，VelOSity，QNX，VRTX，WindowsCE（現改名為Windows Powered）以及目前炒得很熱的嵌入式Linux等。
（3）接入Internet的通信協議
嵌入式系統接入Internet同PC機接入Internet一樣，必須通過相應的通信協議。目前的Internet採用TCP／IP協議，因此嵌入式系統接入Internet最終必須通過TCP／IP接入，嵌入式系統對信息進行TCP／IP協議處理，使其變成可以在Internet上傳輸的IP數據包。若採用網關方式，在網關前端可以採用適合嵌入處理機和起控製作用的新協議，通過網關轉換後變成標准IP包接入Internet。
由於嵌入式系統自身資源的限制，處理能力不如台式機強，以及從PC機上來的TCP／IP的復雜性，使得處理通信協議成為嵌入式系統接入Internet的關鍵，也是嵌入式系統接入Internet的難點之一。因此下面著重分析當前的幾種接入方式以及對協議的不同處理方法。
2嵌入Internet的幾種接入方式
2．1處理機加TCP／IP協議方式
採用處理機加TCP／IP協議方式，MCU處理機像PC機一樣直接處理TCP／IP協議，一般需要高檔的處理機，如32位的ARM，SH3，MIPS等MCU和一些單周期指令速度較高的8位MCU，如AVR、SX等，其結構見圖1。
對TCP/IP協議的具體處理又有2種方法。一種方法是採用實時操作系統RTOS，用軟體方式直接處理TCP／IP協議。實時操作系統的功能越來越強大，許多都具有對圖像界面和TCP／IP的支持能力。採用這種方式最靈活，能按用戶需求實現很多復雜的功能，當然靈活的同時帶來的是開發復雜度的增加，對開發人員的要求高，對操作系統和TCP／IP協議都要有一定的熟悉程度，因此開發周期也較長，高檔MCU和RTOS的價格也很高。
另一種是採用固化了TCP／IP協議的硬體晶元，如Seiko Instruments公司的S7600A等，它支持HTTP、SMTP、POP3、MIME等多種協議，通過外部硬體電路處理TCP／IP協議。也可用UBICOM公司（原Scenix公司）的SX單片機加虛擬外設的方式。SX單片機採用CPU並行流水線和單時鍾周期指令，其極限運行速度系數等於1，達到最大值，支持的晶振最大到100 MHz，因此執行速度可達100MIPS。SX單片機的最大特點是支持虛擬外設，將許多功能模塊（如DTMF接收與發送、TCP／IP協議等）設計成軟體功能模塊，需要使用某功能時直接調用相應模塊，其效果等同於安裝對應硬體外設電路，但虛擬外設方式更靈活更方便，且硬體電路簡單。該方式與前一種相比更方便，開發難度有所降低，但還是需要熟悉TCP／IP協議和相關介面。
這兩種方式類似於在MCU上實現PC機加網卡的功能，MCU直接處理TCP／IP協議，復雜度較高，且每個MCU也需要一個IP地址，而IP地址需要付費使用。它需要高檔的MCU處理機和較高的開發成本，因此一般只會在一些高檔產品（如汽車）中使用。它有一個好處是不需要PC機做網關。
2．2Webit方式
Webit是沈陽東大新業信息技術股份有限公司研製開發的嵌入式系統接入Internet的一個實用產品，它將MCU和乙太網控制器集成到一塊小板卡上，將它裝入到嵌入系統中就可以完成嵌入系統與Internet網的聯接。Webit有自己的IP地址，與前面提到的第一種方式相似，但它有更高的集成度，將協議處理部分獨立出來，開發人員省去了網路部分的設計，可將主要精力放在應用系統本身。
Webit總體上是一個基於AVR單片機的系統，在單片機內有用來存儲系統服務程序的8千位元組的FLASH空間、512位元組的RAM空間以及用來存放
系統參數（IP地址、MAC地址、串口波特率等）的EEPROM。在單片機的外圍，有用來存放Web頁面的EEPROM。系統中包含一個10 M乙太網控制器，用來提供網路的聯接。系統提供的應用系統介面為TTL電平的UART口及14位I／O口，通過它與應用系統相連，其應用方式見圖2。
Webit方式實際上與第一種方式類似，只是將協議處理部分分離出來由Webit單獨完成，開發人員可以不必考慮網路協議和相關介面，但也需要獨立的IP地址。該方式也不需要網關，無需PC機，軟、硬體結構可以獨立設計，其開發成本相對較低。
2．3採用專用嵌入式網路協議
利用emWare公司開發的嵌入式微Internet網路技術（EMIT：Embedded Micro InternetworkingTechnology）。EMIT由emNet和emGateway兩部分組成，emNet協議運行在MCU內部，是為嵌入式系統和其他網路（如RS485、IR、RF和電力線等）進行聯接的網路協議。同時，emNet使得集成emMicro的嵌入式系統能夠和嵌入式微控制器網關emGate－way進行有效的通信。嵌入式微控制器網關（即em－Gateway）運行在計算機、TV機頂盒或專用的家用電器伺服器中，它是設備網路和Internet之間聯接的橋梁。應用系統運行MCU內的emNet，通過em－Gateway與Internet聯接，見圖3。
具體來講，EMIT採用桌面計算機或高性能嵌入式處理器作為網關emGateway，支持TCP／IP協議並運行Internet服務程序，形成一個用戶可通過網路瀏覽器進行遠程訪問的伺服器，emGateway通過RS232、RS485、CAN、紅外、射頻等匯流排將多個嵌入式設備聯系起來，每個嵌入式設備的應用程序中包含一個獨立的通信任務，稱為emMicro，監測嵌入式設備中預先定義的各個變數，並將結果反饋到emGateway中；同時emMicro還可以解釋emGate－way的命令，修改設備中的變數，或進行某種控制。
這種方式要求設計工程師必須熟悉emNet協議和相關的介面，並且軟硬體設計的工作量仍然較大。應用系統的MCU處理emNet協議要佔用一定的系統資源，對MCU的要求也較高，同時需要微機做網關。優點是網關中的一個IP地址可以聯接多個嵌入式應用系統。
2．4使用專用晶元Webchip
Webchip是武漢力源公司於2000年4月開發出使嵌入式電子設備和家用電器與網路方便聯接的實用解決方案。Webchip是獨立於各種微控制器的專用網路介面晶元，它通過標準的輸入、輸出口與各種MCU相連。MCU通過Webchip與網關聯接即可接收並執行經由Internet遠程傳來的命令或將數據交給Webchip發送出去。MCU應用系統通過Webchip網路晶元與Gateway聯接，再進入Internet網，如圖4所示。
Webchip內部固化了MCUNet協議，它與em－Gateway和OSGi協議兼容，是MCU電子設備與計算機平台上的Gateway建立聯系的一種軟體協議，可以處理MCU與Gateway之間的通信。MCUNet協議結構簡單，但功能很強。Webchip作用就是解釋通信協議，控制數據傳輸，使MCU應用系統不用去管理協議的具體內容，只需要解釋和執行Webchip送來的命令（Webchip與MCU之間共有17條命令）。Webchip將來自MCU的數據編譯成符合協議規定的格式，然後傳給Gateway，而由Gateway下傳的命令和數據由Webchip負責解釋，然後通過命令方式送給MCU。圖4中的網關伺服器用於協議的解釋、轉換、執行等，通常由一台普通PC機來實現。
Webchip的簡要工作過程是：Webchip通過SPI三線串列介面與MCU應用系統聯接。它與MCU應用系統交換信息是由17條簡單的指令進行控制。Webchip的另一端以RS－232、RS－485或Modem等介面電路與基於PC機平台的網關介面。Webchip在MCU應用系統接入Internet的過程中實際上是起
了底層協議的編譯、解釋和轉換作用，將MCU應用系統與網關再與Internet聯接起來。這是由於PC機網關能提供HTTP服務，又可與網路瀏覽器介面。
這種方案相對更簡單，對MCU要求較低，無論是運行速度、硬體配置和存儲器容量等方面均無特殊要求；軟體設計也只需在原應用系統的基礎上增加一小段介面程序，其它無需作大的改動。對設計工程師，不需要熟悉復雜的網路協議和相關介面，完全不必考慮任何網路協議，只需要解釋並執行We－bchip傳送過來的指令和數據就可以實現與Internet網路聯接。其開發周期更短，也較靈活。同採用專用嵌入式網路協議方案一樣，需要微機做網關，網關中的一個IP地址可以聯接多個嵌入式應用系統。
目前還買不到PS2000的晶元，只是最近在力源網站上有了PS2000的詳細晶元資料。其開發套件也較便宜，包含帶有通信介面的PSM2000模塊板和PSE2000 EVKIT演示套件等。
3結束語
隨著晶元技術的發展，嵌入Internet還會有更多更新的接入方式出現。針對目前的情況，最主要的問題是需要解決成本問題，以上幾種接入方式雖然有成本較低的方案，但與眾多嵌入系統中便宜的MCU系統相比，其接入成本在整個系統中還是佔有相當大的比重。只有接入成本進一步降低才能使嵌入式Internet真正進入尋常百姓家庭，真正在嵌入系統和智能家庭的大市場中發揮重要作用，因此還需要進一步開發單晶元的最低成本的解決方案，以適應市場的需要。
『貳』 嵌入式系統 網路連接問題
貓的問題。
如果你的貓的有「DSL」標志的提示燈亮的話，貓一般沒問題。如果是閃動的 話，可能是有點故障了。如果是不亮的，那就是壞掉了，就得換貓。
如果貓是沒壞的，你可以打電話到當地電信或網通，叫他們幫「刷新數據」，之後就不會遇到過這樣的問題了。如果你用的是電信就打電話到電信，是網通就打到網通，就說你的計算機經常掉線，麻煩幫刷新一下數據，他們就會明白了的。他們答應幫你刷新數據之後，你把電腦和貓一起關掉（也就是把電源關掉）大約10來分鍾，再次啟動電腦，應該就沒問題了。如果還是不行的話，可能要換IP，這時你可以電話詳細咨詢他們，或者叫他們的相關技術人員來幫忙。
另外，如果你的電腦離主電纜遠，是從主電纜分支過來的話，則這種現象是正常現象，並且是不可避免的。
還有一點，最近電信升級中，會有不穩定的因素，那是外線的問題。升級完成就好了的。
以上這些還不能解決問題的話，你可以撥打10000，然後按語音提示操作，這個一般能解決問題。
希望這些能對你有所幫助！祝你好運！