基于通信数据传输中TCP-IP协议单片机实现

基于通信数据传输中TCP/IP协议单片机的实现摘要: 本文将tcp/ip协议嵌入式单片机中,借助网卡芯片

cs8900实现了单片机在局域网内和通过局域网在因特网上的数据

传输。用户终端以单片机系统板为媒介,通过网络与远程数据终端实现数据通信。

关键词:tcp/ip协议;单片机;因特网;局域网;网卡芯片

1前言

随着人们对信息化程度的要求不断提高,设备上网已经成为一个趋势。32位机资源丰富,上网方案也较为成熟,但成本相对较高,因而价位偏低的8位机上网方案成为研究的热点。在因特网

上,tcp/ip协议每时每刻保证了数据的准确传输。在数据采集领域,如何利用tcp/ip协议在网络中进行数据传输成为一个炙手可热的话题。在本系统中,笔者利用tcp/ip协议中的udp(用户数据报协议)、ip(网络报文协议)、arp(地址解析协议)及简单的应用层协议成功地实现了单片机的网络互连,既提高了数据传输的速度,

又保证了数据传输的正确性,同时也扩展了数据传输的有效半径。

2tcp/ip协议简介

tcp/ip协议是一套把因特网上的各种系统互连起来的协议组,

保证因特网上数据的准确快速传输。参考开放系统互连(osi)模型,tcp/ip通常采用一种简化的四层模型,分别为:应用层、传输层、网络层、链路层。

(1)应用层。网络应用层要有一个定义清晰的会话过程,如通

单片机串口通信协议程序

#include #include #define R55 101 #define RAA 202 #define RLEN 203 #define RDATA 104 #define RCH 105 //#define unsigned char gRecState=R55; unsigned char gRecLen; unsigned char gRecCount; unsigned char RecBuf[30]; unsigned char gValue; void isr_UART(void) interrupt 4 using 1 { unsigned char ch; unsigned char i; unsigned char temp; if (RI==1) { ch=SBUF; switch(gRecState) { case R55: // wait 0x55 if (ch==0x55) gRecState=RAA; break;

case RAA: if (ch==0xaa) gRecState=RLEN; else if (ch==0x55) gRecState=RAA; else gRecState=R55; break; case RLEN: gRecLen=ch; gRecCount=0; gRecState=RDATA; break; case RDATA: RecBuf[gRecCount]=ch; gRecCount++; if (gRecCount>=gRecLen) { gRecState=RCH; } break; case RCH: temp=0; for(i=0;i

WebSocket协议的握手和数据帧

WebSocket协议的握手和数据帧 WebSocket是定义服务器和客户端如何通过Web通信的一种网络协议。协议是通信的议定规则。组成互联网的协议组由IETF(互联网工程任务组)发布。IETF发布评议请求(Request for Comments,RFC),精确地规定了协议(包括RFC 6455):WebSocket协议。RFC 6455于2011年12月发布,包含了实现WebSocket客户端和服务器时必须遵循的规则。 websocket基本上是一个很简单的协议, 主要流程非常少, 实现起来也很简单。 为简单起见, 下面只分析握手和数据帧的报文. 一. 握手(handshake). 握手协议由客户端发起, 服务器响应, 一来一回就完成了. 基本上是为了兼容现有的http 基础设施. 下面是一个客户端发起的握手请求: 47 45 54 20 2F 20 48 54 54 50 2F 31 2E 31 0D 0A GET./.HTTP/1.1.. 55 70 67 72 61 64 65 3A 20 77 65 62 73 6F 63 6B Upgrade:.websock 65 74 0D 0A 43 6F 6E 6E 65 63 74 69 6F 6E 3A 20 et..Connection:. 55 70 67 72 61 64 65 0D 0A 48 6F 73 74 3A 20 31 Upgrade..Host:.1 39 32 2E 31 36 38 2E 38 2E 31 32 38 3A 31 33 30 92.168.8.128:130 30 0D 0A 4F 72 69 67 69 6E 3A 20 6E 75 6C 6C 0D 0..Origin:.null. 0A 50 72 61 67 6D 61 3A 20 6E 6F 2D 63 61 63 68 .Pragma:.no-cach 65 0D 0A 43 61 63 68 65 2D 43 6F 6E 74 72 6F 6C e..Cache-Control 3A 20 6E 6F 2D 63 61 63 68 65 0D 0A 53 65 63 2D :.no-cache..Sec- 57 65 62 53 6F 63 6B 65 74 2D 4B 65 79 3A 20 64 WebSocket-Key:.d 33 35 39 46 64 6F 36 6F 6D 79 71 66 78 79 59 46 359Fdo6omyqfxyYF 37 59 61 63 77 3D 3D 0D 0A 53 65 63 2D 57 65 62 7Yacw==..Sec-Web 53 6F 63 6B 65 74 2D 56 65 72 73 69 6F 6E 3A 20 Socket-Version:. 31 33 0D 0A 53 65 63 2D 57 65 62 53 6F 63 6B 65 13..Sec-WebSocke 74 2D 45 78 74 65 6E 73 69 6F 6E 73 3A 20 78 2D t-Extensions:.x- 77 65 62 6B 69 74 2D 64 65 66 6C 61 74 65 2D 66 webkit-deflate-f 72 61 6D 65 0D 0A 55 73 65 72 2D 41 67 65 6E 74 https://www.360docs.net/doc/ee13383802.html,er-Agent 3A 20 4D 6F 7A 69 6C 6C 61 2F 35 2E 30 20 28 57 :.Mozilla/5.0.(W 69 6E 64 6F 77 73 20 4E 54 20 36 2E 31 3B 20 57 indows.NT.6.1;.W 4F 57 36 34 29 20 41 70 70 6C 65 57 65 62 4B 69 OW64).AppleWebKi 74 2F 35 33 37 2E 33 36 20 28 4B 48 54 4D 4C 2C t/537.36.(KHTML, 20 6C 69 6B 65 20 47 65 63 6B 6F 29 20 43 68 72 .like.Gecko).Chr 6F 6D 65 2F 33 32 2E 30 2E 31 36 35 33 2E 30 20 ome/32.0.1653.0. 53 61 66 61 72 69 2F 35 33 37 2E 33 36 0D 0A 0D Safari/537.36... 0A

设计单片机通讯协议论文(非常经典)

如何设计单片机常用通信 协议论文

目录 1.自定义数据通信协议 (3) 2.上位机和下位机中的数据发送 (3) 3.下位机中的数据接收和协议解析 (4) 4.上位机中的数据接收和命令处理 (8) 5.总结 (9)

单片机通信协议现在大部分的仪器设备都要求能过通过上位机软件来操作,这样方便调试,利于操作。其中就涉及到通信的过程。在实际制作的几个设备中,笔者总结出了通信程序的通用写法,包括上位机端和下位机端等。 1.自定义数据通信协议 这里所说的数据协议是建立在物理层之上的通信数据包格式。所谓通信的物理层就是指我们通常所用到的RS232、RS485、红外、光纤、无线等等通信方式。在这个层面上, 底层软件提供两个基本的操作函数:发送一个字节数据、接收一个字节数据。所有的数据协议全部建立在这两个操作方法之上。通信中的数据往往以数据包的形式进行传送的,我们把这样的一个数据包称作为一帧数据。类似于网络通信中的TCPIP协议一般,比较可靠的通信协议往往包含有以下几个组成部分:帧头、地址信息、数据类型、数据长度、数据块、校验码、帧尾。 帧头和帧尾用于数据包完整性的判别,通常选择一定长度的固定字节组成,要求是在整个数据链中判别数据包的误码率越低越好。减小固定字节数据的匹配机会,也就是说使帧头和帧尾的特征字节在整个数据链中能够匹配的机会最小。通常有两种做法,一、减小特征字节的匹配几率。二、增加特征字节的长度。通常选取第一种方法的情况是整个数据链路中的数据不具有随即性,数据可预测,可以通过人为选择帧头和帧尾的特征字来避开,从而减小特征字节的匹配几率。使用第二种方法的情况更加通用,适合于数据随即的场合。通过增加特征字节的长度减小匹配几率,虽然不能够完全的避免匹配的情况,但可以使匹配几率大大减小,如果碰到匹配的情况也可以由校验码来进行检测,因此这种情况在绝大多说情况下比较可靠。 地址信息主要用于多机通信中,通过地址信息的不同来识别不同的通信终端。在一对多的通信系统中,可以只包含目的地址信息。同时包含源地址和目的地址则适用于多对多的通信系统。 数据类型、数据长度和数据块是主要的数据部分。数据类型可以标识后面紧接着的是命令还是数据。数据长度用于指示有效数据的个数。 校验码则用来检验数据的完整性和正确性。通常对数据类型、数据长度和数据块三个部分进行相关的运算得到。最简单的做法可是对数据段作累加和,复杂的也可以对数据进行CR C运算等等,可以根据运算速度、容错度等要求来选取。 2.上位机和下位机中的数据发送 物理通信层中提供了两个基本的操作函数,发送一个字节数据则为数据发送的基础。数据 包的发送即把数据包中的左右字节按照顺序一个一个的发送数据而已。当然发送的方

TCP和UDP协议简介

TCP和UDP协议简介 从专业的角度说,TCP的可靠保证,是它的三次握手机制,这一机制保证校验了数据,保证了他的可靠性。而UDP就没有了,所以不可靠。不过UDP的速度是TCP比不了的,而且UDP的反应速度更快,QQ就是用UDP协议传输的,HTTP是用TCP协议传输的,不用我说什么,自己体验一下就能发现区别了。再有就是UDP和TCP的目的端口不一样(这句话好象是多余的),而且两个协议不在同一层,TCP在三层,UDP不是在四层就是七层。TCP/IP协议介绍 TCP/IP的通讯协议 这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构,为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。TCP/IP协议组之所以流行,部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议(例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口)之上。确切地说,TCP/IP协议是一组包括TCP 协议和IP协议,UDP(User Datagram Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)协议和其他一些协议的协议组。 TCP/IP整体构架概述 TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为: 应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。 传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。 互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。 网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line 等)来传送数据。 TCP/IP中的协议 以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能,都是如何工作的: 1.IP 网际协议IP是TCP/IP的心脏,也是网络层中最重要的协议。 IP层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包,并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层;相反,IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包是不可靠的,因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的

Socket通信协议

一.登录 指令:SocketCommand.LoginCommand.Login 参数:用户名+“|”+密码 二.登录成功 指令:SocketCommand.LoginCommand.LoginOk 参数:服务器下当前账号所拥有的的摄像头数量+“|”+上次登录时间+“|”+上次登录IP 说明:登录成功会同时返回服务器上该账号下摄像头的数量,请与本地摄像头数量进行比对,然后再发起上传或者下载的指令 三.登录失败 指令:SocketCommand.LoginCommand.LoginError 参数:登录失败原因,一般为“用户名或者密码错误!” 说明:收到此指令,可直接用弹出窗口显示参数内容提醒用户,用户重新输入用户名密码后再重新发起登录指令 四.创建数据连接 指令:SocketCommand.NormalCommand.CreatDataSocket 参数:用户名+“|”+密码 说明:申请创建数据传输专用连接,主要是为了在高峰期或者数据量大的情况下同步摄像头数据而不会影响到主端口通讯 五.返回数据端口 指令:SocketCommand.NormalCommand. ReturnDataSocketPort 参数:数据传输端口 说明:服务端针对CreatDataSocket指令所返回的结果,当服务端目前没有可用端口的时候参数会返回空值,请注意判断,如果参数不为空,可针对此端口发起socket短 连接,此连接不需要保持心跳包,不需要验证身份 六.上传摄像头 指令:SocketCommand.CaramCommand.UploadCaramer 参数:摄像头ID+“|”+摄像头密码+“|”+当前数量+“|”+总数量 说明:登录成功后如果判断到本地的摄像头数量大于服务器上的摄像头数量,就可以立即发起创建数据连接指令,然后根据返回的端口成功创建数据连接之后,就可以 发起该指令了,一次只上传一个摄像头,第三个参数默认从1开始 七.上传摄像头成功 指令:SocketCommand.CaramCommand. UploadSucess 参数:摄像头ID+“|”+摄像头在线状态+“|”+已同步数量+“|”+总数量 说明:当已同步数量等于总数量的时候,就可以关闭连接了,关闭连接不需要通知服务端 八.上传摄像头失败 指令:SocketCommand.CaramCommand. UploadFail 参数:摄像头ID+“|”+失败原因+“|”+已同步数量+“|”+总数量 说明:失败原因有以下几个值:(1)ID和密码不匹配(2)该摄像头绑定账号已满九.下载摄像头 指令:SocketCommand.CaramCommand.DownLoadCaramer 参数:已下载的摄像头数量 说明:同上传摄像头的说明

modbus 协议 及 modbus RTU 的 C51 单片机 程序

modbus 协议及modbus RTU 的C51 单片机程序 Modbus通讯协议 Modbus协议最初由Modicon公司开发出来,在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分,现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备,包括PLC,DCS,智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。 当在网络上通信时,Modbus协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成应答并使用Modbus协议发送给询问方。 Modbus 协议包括ASCII、RTU、TCP等,并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式,数据通讯采用Maser/Slave方式,Master端发出数据请求消息,Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求;Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据,实现双向读写。 Modbus 协议需要对数据进行校验,串行协议中除有奇偶校验外,ASCII模式采用LRC校验,RTU模式采用16位CRC校验,但TCP模式没有额外规定校验,因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。另外,Modbus采用主从方式定时收发数据,在实际使用中如果某Slave 站点断开后(如故障或关机),Master端可以诊断出来,而当故障修复后,网络又可自动接通。因此,Modbus协议的可靠性较好。 下面我来简单的给大家介绍一下,对于Modbus的ASCII、RTU和TCP协议来说,其中TCP 和RTU协议非常类似,我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉,然后在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送出去即可。所以在这里我仅介绍一下Modbus的ASCII和RTU协议。 下表是ASCII协议和RTU协议进行的比较: 协议 开始标记 结束标记

WebSocket协议中文版

Internet Engineering Task Force (IETF) I. Fette Request for Comments: 6455 Google, Inc. Category: Standards Track A. Melnikov ISSN: 2070-1721 Isode Ltd. December 2011 张开涛[译] WebSocket协议

摘要 WebSocket协议实现在受控环境中运行不受信任代码的一个客户端到一个从该代码已经选择加入通信的远程主机之间的全双工通信。用于这个的安全模型是通常由web浏览器使用的基于来源的安全模型。该协议包括一个打开阶段握手、接着是基本消息帧、TCP之上的分层(layered over TCP)。该技术的目标是为需要与服务器全双工通信且不需要依赖打开多个HTTP连接(例如,使用XMLHttpRequest或