在本文中,我们将探讨如何基于ARM7处理器设计一个微型嵌入式Web服务器,以及该设计中所涉及的关键技术和组件。这一技术实现不仅有助于将嵌入式系统与互联网连接,还能提供远程监控与控制功能。
我们将重点介绍LPC2132微控制器,它是由NXP公司生产的基于ARM7的高性能32位RISC微控制器,广泛应用在嵌入式系统中。LPC2132具有多个串行通信接口,能够满足嵌入式系统中各种通信需求。
接着,我们要讨论的是ENC28J60,这是Microchip公司推出的一款小型、低成本的以太网控制器,具有28引脚封装。这款控制器提供了标准的SPI串行接口,可实现与LPC2132微控制器的连接。 ENC28J60的加入,使得嵌入式设备能够通过以太网接入互联网,并且其小巧的体积对于设计小型化硬件非常有利。
此外,H1102是Pulse公司生产的一款集成以太网隔离变压器,它被用来实现以太网的物理层接口,并且具有较好的静电干扰防护能力。
在设计微型嵌入式Web服务器时,TCP/IP协议栈的简化使用变得极为关键。设计者选择了实现ARP(地址解析协议)、IP(互联网协议)、ICMP(互联网控制消息协议)、TCP(传输控制协议)以及HTTP(超文本传输协议)协议。这些协议共同支持了基于Web的远程控制和信息传输。
在硬件设计方面,首先是复位电路的设计,它保证了ENC28J60能够在特定条件下进入复位状态。其次是时钟振荡器的设计,它确保了以太网控制器在规定的工作频率下运行。网络变压器是实现以太网接口控制的关键组件,它负责提供电气隔离,保证了数据传输的稳定性和安全性。
我们还需要一些外部元件,例如偏置电阻、储能电容和去耦电容,以保证 ENC28J60正常工作。另外,LED的配置单元模块用于指示网络的连接状态,使得用户能够直观地了解到设备的工作情况。
整个微型嵌入式Web服务器的设计,不仅是在硬件上实现与互联网的连接,还包括通过HTTP协议实现数据传输和远程控制。设计者在系统中加入了HTTP服务器,这样用户就可以通过网页浏览器来访问这个服务器,并对嵌入式系统进行监控和控制。
在引言部分,作者提到,随着计算机、网络通信和Internet技术的快速发展,嵌入式系统在家庭和工业领域应用越来越广泛。因此,如何将嵌入式系统和工业控制系统接入Internet,并综合使用嵌入式系统的资源来实现远程管理和控制,已经成为一个重要的研究方向。将嵌入式Web服务器内置到现场设备中,让现场设备具备网页发布功能,这样就可以直接将Internet技术引入到现场设备中,是实现这一目标的有效方式。
基于ARM7的微型嵌入式Web服务器设计,在实现小型化硬件设计的同时,提供了丰富的功能,包括远程监控和控制。这种设计利用了以太网低成本、速度快、应用普遍的特点,为实现嵌入式系统的网络化、远程管理提供了可能。本文所述的设计理念和技术细节,对于从事嵌入式系统和网络通信领域的技术人员和爱好者来说,具有很高的参考价值。