探析嵌入式Web服务器的设计与实现

函数 库 。 网络 接 口使 用 操作 系统 提供 的 ｓ ｏ ｃ ｋ ｅ ｔ 函数 族建立 可远 程通信 的套接 字 。 ２中心处理 模块 嵌 入 式 的 Ｗｅ ｂ服务 器 其 核心 为 中 心 处 理模块 ，由中心处 理模块 对外进 行控制 管 理 。其 主 要 通 过 Ａ ｃ ｃ ｅ ｐ ｔ 进行 Ｈ ｒ Ｉ ｒ Ｉ Ｐ的 Ｉ 请 求 接 收 ，通 过 Ｒ ｅ ａ ｄ 将 其接 收 到 本地 ，
实现 。 这种 基 于 Ｈ Ｔ Ｔ Ｐ协议 的嵌 入 式服 务 器在 运作 上具 有标 准接 口的形 式 以及 通信 协议 。文章 主要 对 实际应 用 中嵌入 式
的 Ｗｅ ｂ服 务 器的论 述 ，介 绍 了嵌入 式 Ｗｅ ｂ 服 务 器 的总体 设计 方案 与主要 作 用 ，分析 了其技 术措 施 。 关键 词 ：Ｗ ｅ ｂ服 务 器 ；嵌 入 式 ；协议 ；设 计 中图分 类号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ４ 文献标 识码 ：Ｂ
一
、
引言
控 制 器 作 为 核 心 ，首 先 在 内部要 对 Ｔ Ｃ Ｐ ／
嵌 入 式 的 Ｗｅ ｂ服 务器 主 要 就是 通 过 Ｉ Ｐ协 议 栈 予 以实 现 ，且 对 网络 接 口的控 将 服务 器 嵌 入到 现 场控 制 和测 试设 备 中， 制器予 以驱 动 ，通 过偶 和隔离 变压 器 同以 以相 应 软件 系统和 硬件 的支持 为支持 ，是 太 网接 入 因特 网。另外 ，微控 制器 还要 实 传统 的控 制 、 测 试设 备变 为具备 通信协 议 ， 现其作 为 系统控 制单元 的功 能 。 且其 核 心为给 予互 联 网的控制 以及测 试 的 文 章 主要 选 用 了 目前 使 用 最 为 广泛 网络 设 备 （ 通信协 议底层为 Ｔ Ｃ Ｐ ￣ Ｐ）。 的 以太 网作 为 网络接人 方式 。 以太 网是 以 任何 接人 的合 法用 户都 可以通 过 网络 已浏 美 国微 芯 公司生 产 的网络接 口控 制器 为基 览器 方 式为基 础 ，获得其 提供 的控 制 、操 础产 生 的 ，其使 得介 质能具 备 了能够访 问 作 界 面 。且 ｗｅ ｂ服 务器 具 有 很 强 的独 立 物 理 层 以 及 控 制 子层 功能 。 ＨＩ １ ０ ２能 够 性 、开 放性 ，为技 术开 发提供 了方便 ，降 直接 连入 以太 网作为 网络 脉冲 的滤波 和转 低 了通 信系 统的维 护工 作量 ，减少 了软件 换器 的耦 合隔 离变压 器 。在嵌 入式 的 Ｗｅ ｂ 设计 的难度 ， 进一 步提高 了对 现场 的管理 、 服务 器 中串行 电平转 换主要 选用 了美信 公
嵌入 式 Ｗｅ ｂ 服 务 器是 应 用 在嵌 入 式 系 统 上 的 ｗｅ ｂ 服 务 器 架 构 。它 的 主要 应
通 过对 单 片 机 嵌入 Ｔ Ｃ Ｐ ￣ Ｐ 协 议 栈 使 Ｗｅ ｂ Ｊ ］ ［ ￣ 务器 本质上 是一种 应用 程序 ， 用 是 设 备 管理 和应 用 程 序 的 网络 扩 展 。 其具 有 同因特 网交流 数据 的功能 ，用 以实 其 功能 的实 现建 立 在 嵌 入式 的 Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ协 Ｗｅ ｂ服务 器 作 为 一 个 后 台 程 序直 接 在 嵌
并在 现实 中得到 广泛应 用 ，本文 中 因特 网 展。 主要 采用 了 以太 网接 入方式 。 （ 三 ）软件 的设计方 案
特 点 即 电源 供 电达 到 ＋ ５ Ｖ就 能 将 Ｔ ｒ ｒ Ｌ点 评 转换 为 Ｒ Ｓ ２ ３ ２ Ｃ电平 。此 串 口一 方 面能
后 进行解 析 。并 根据请 求判 断信 息 内容 属 于动 态 还是 静 态 ， 如果 是 动 态 内容 则 调 用相应 的动态 处理 函数 ，如果是 静态 内容 则访 问 Ｖ Ｆ Ｓ获 得相 应 的 内容 。然 后 将 获 得 的内容包 装成 为 Ｈ Ｔ Ｙ Ｐ响应 ，返 回给客 户端 。中心 处理模块 还 实现控制 管理信 息 和容错 机制 。 四 、嵌入 式 Ｗｅ ｂ服务 器的 主要 应用
信 息 技 术
探析 嵌入 式 Ｗ ｅ ｂ服 务器 的设 计 与实现
高 倩
（ 辽 河油田通信公 司，辽 宁 盘锦 １ ２ ４ ０ １ ０ ）
摘 要 ：在 现代 网络服 务 中嵌 入 式的 网络服 务 器 对服 务 器结 构做 了大 大的 简化 ，同时对 网络 接 口以及信 息传输 功 能予 以
现 多 方位 网络 功 能 ，嵌 入 式 的 Ｗｅ ｂ 服 务 议 上 。从工 作过程 的角 度分析 ，系 统能够 入式设备上运行， Ｗｅ ｂ接 口使得用户可
器就 是 网络单 片机 的一种 。客户 端用 户实 分成 三个部 分 。 首先 ， 是 驱动 程序 的实现 ， 现系统交互并浏览网络动态信息就是以此 由以太 网进行控制 ；其次，是结合系统环 为基 础 。 境 的具 体 情 况 实 现 Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ协议 ，协 议 的 （ 一 ）一 般结 构 实 现 需 要建 立在 第 一 部 分 实 现 的 基 础 之 Ｗｅ ｂ服 务 器 的 系 统 结构 是作 为嵌 入 上 。并对协 议进 行简化 、移植 ；最 后 ，实 式 的服务 器设 计 的基 础 ，而其 系统 的优化 现 数据 的 收发 。Ｗｅ ｂ 服 务 器是 通 过 Ｈ Ｔ Ｔ Ｐ 则 是 根 据 系统 特性 进 行 。嵌 人 式 的 Ｗｅ ｂ 协议 在应用 层 实现而 获得相 应 的功能 。 服 务器 能够 同应用 系统 集成或 者通 过新 昌 三 、嵌 入式 Ｗｅ ｂ服务器 的实 现 总线进行 连 接 ，这 种功 能是基 于其 中微处 当程 序运行 时 ，首先对 系统初 始 化 ， 理 器实 现 。 这 时系统 处于 等待状 态 ，直到有 数据 帧到 微 处 理 器 、Ｄ Ｒ Ａ Ｍ、Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ Ｉ 存 储 器 达 。Ｅ Ｎ Ｃ ２ ８ Ｊ ６ ０接 收 完数 据 帧 以后 ，首 先 以及 网络接 口以及 系统 硬件 共 同组 成 了硬 去 除帧 头 ，然 后判 断该数 据帧 的报文 是否 件 系统 ，微 处 理 器铜 管 全 局 ，Ｆ Ｌ Ａ Ｓ Ｈ Ｉ 存 为 Ｒ Ｐ 包， 若是， 则进 行 Ａ Ｒ Ｐ 数 据包处 理 ， 储 负 责完成 系统 操作 实时存 储 ，以及 网络 若 不 是 ，则 检 查 数据 报 头 ，看 Ｉ Ｐ 数 据 包 缓存 ， 系统运 行是 主要使 用 Ｄ Ｒ Ａ Ｍ存储 ， 的报 文 是 否 为 Ｉ Ｃ Ｍ Ｐ数 据 包 ，若 是 Ｉ Ｃ Ｍ Ｐ 同 因特 网的连接 则需要 网络 接 口实现 ，而 数 据包 ，则 转 到 Ｉ Ｃ Ｍ Ｐ数 据处 理 子程 序 。 系统 硬件则 是传 统意 义上应 用功 能实 现的 若 不 是 Ｉ Ｃ Ｍ Ｐ数 据包 ，就 继续 进 行判 断 ， 基 础 。 基 于有 限 的硬 件 资源 ，嵌 入 式 的 看是否为 Ｔ Ｃ Ｐ数 据 包 ，若 为 Ｔ Ｃ Ｐ 数 据 包 Ｗｅ ｂ服务 器 在 结 构 上 需 要 简 单便 捷 ， 因 则转 入 Ｔ Ｃ Ｐ数据 处 理 子 程 序 ，若 此 时 即 此对 于软 件 的系统设 计要 求较高 。 不是 Ｉ Ｃ ＭＰ数据包 也不 是 Ｔ Ｃ Ｐ数据包 ，则 （ 二） 硬 件设计 将该包 丢弃 。 嵌 入式 Ｗｅ ｂ 服务器 的实现 方式 如下 ： 嵌 入 式 的 Ｗｅ ｂ服 务器 以 Ｌ Ｐ Ｃ ２ １ ３ ２ 微
测 试水 平 。 二 、总体设计 方案 司 的 ＭＡ Ｘ Ｓ Ｐ ３ ２ ３ ２ Ｅ芯 片 。该 芯 片 的 主 要
１ 网络 接 口的实现 网络接 口是 Ｗｅ ｂ服 务器 与 外 界交 流
的接 口。 操 作系 统提供 网络协 议栈 的支持 ， 最主要是 Ｔ Ｃ Ｐ ３ Ｐ以及 ｓ ｏ ｃ ｋ ｅ ｔ 套 接 字 系统
现代 因特 网 的接 入 方 式 多种 多 样 ， 常用 的有 Ａ Ｄ Ｓ Ｌ 、电话拨 号 、Ｉ Ｓ Ｄ Ｎ 以及 以 够 进行通 信另 一方 面能够 对系统 进行 开发 太 网等方式 ，其 中效率 最高 且成本 最低 的 调 试 。 而 Ｌ Ｅ Ｄ现 实 电路 以及 Ｊ ］ ｒ Ａ Ｇ调 试 以太 网接人 得 到 了 网络用 户 的 一直 好 评 ， 电路 、其他 测试 电路共 同组 成 了 Ｉ ／ Ｏ 口扩