安防与监控中的实时内核uC/OS-II下的网络监控系统的设计

摘要：介绍了一种嵌入式于单片机的Web服务器的设计过程，给出了单片机控制下的网络控制器RTL8019AS硬件平台的设计、精简的TCP/IP协议栈通过LAN访问Internet的应用方案。同时简明介绍了实时内核uC/OS-II对整个系统的管理方案，完成了对连接在系统I/O总线上的现有设备的监控。      关键词：Web服务器 单片机 uC/OS-II TCP/IP协议栈 动态IP配置 随着信息时代的到来，特别是互联网的迅速普及，人们开始越来越多地接触到一个新概念--嵌入式产品。将嵌入式系统接入Internet。不仅实现了设备的远程控制、维护和升级，而且可实现资源共享。通过网络对设备进行监 本文探讨了在安防与监控领域如何利用实时内核uC/OS-II构建一个网络监控系统，该系统基于单片机并嵌入Web服务器功能，能够通过Internet实现远程设备的监控、控制和维护。嵌入式系统接入Internet使得设备的远程操作变得可能，极大地扩展了其功能和应用范围。 在硬件层面，设计选择了单片机89C55作为核心处理器，它拥有足够的存储空间和简单的内部结构，便于代码移植到其他架构的CPU。网络控制器选用了RTL8019AS，这是一款低功耗、兼容NE2000的芯片，适合于资源有限的嵌入式系统。硬件还包括24C64存储器用于存储物理地址和设备信息，以及外部RAM作为数据处理的缓冲。为了与以太网连接，系统配备了RJ45接口，并通过RS232接口进行测试。 在软件方面，文章提到了TCP/IP协议栈的精简实现，包括DHCP、HTTP、TCP、IP、ICMP和ARP协议，这些协议对于系统通过LAN访问Internet至关重要。动态IP配置使用DHCP协议，允许设备在启动时自动获取IP地址，简化了系统配置。操作系统选择了uC/OS-II，这是一个专为单片机设计的开源实时操作系统，它以ANSI C编写，具有高度可移植性和稳定性，可以有效地支持TCP/IP协议的实时调度。 uC/OS-II的并发性和实时性使得系统能同时处理多个任务，例如监控I/O总线上连接的设备状态，接收和响应来自Web浏览器的控制命令。通过HTTP协议，客户端的浏览器可以访问服务器，获取设备状态并发送控制指令。服务器解析这些命令后，通过调用相应函数控制外部设备。 这个网络监控系统利用了嵌入式技术、实时操作系统和网络通信协议，构建了一个高效、灵活的监控解决方案。这种设计提高了设备的远程管理能力，降低了人机交互的复杂性，同时也为大规模系统部署提供了便利。通过这样的系统，安防与监控领域的设备能够更好地融入信息化时代，实现更广泛的信息共享和远程管理。