專利名稱：嵌入式網(wǎng)絡接入設備及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡通訊設備及方法，特別涉及一種嵌入式網(wǎng)絡接入設備及方法。
背景技術：
傳統(tǒng)的遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是通過專用通訊線在遠端采集現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)并通過該線路傳送到采集地，遠方控制也是同樣的方法來實現(xiàn)，其特點是通訊介質(zhì)需要專用的，通訊協(xié)議也為專用，配套的軟件、硬件要自己設計。而互聯(lián)網(wǎng)上傳送的大量信息和數(shù)據(jù)一般都是由通用的Web服務器提供的，基于臺式計算機的Web服務器是互聯(lián)網(wǎng)上的主要設備。但如果將以微控制器為核心的應用系統(tǒng)(例如上述的現(xiàn)場設備)接入到互聯(lián)網(wǎng)上時，這類Web服務器并不適用。諸如此類的應用實例有采集設置于高山頂上的氣象站的檢測數(shù)據(jù)、監(jiān)視自動售貨機的存貨情況、遠程診斷設備的故障等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種嵌入式網(wǎng)絡接入設備及方法，解決現(xiàn)有的嵌入式設備不能直接連接到互聯(lián)網(wǎng)的問題。
本發(fā)明的技術方案是，提供一種嵌入式網(wǎng)絡接入設備，包括連接網(wǎng)絡設備的網(wǎng)絡接口、連接數(shù)據(jù)處理設備的外設接口、臨時存儲數(shù)據(jù)的存儲單元、以及根據(jù)通過網(wǎng)絡接口接收的請求檢測外設接口并將檢測到的數(shù)據(jù)封裝后通過網(wǎng)絡接口發(fā)送出去的處理單元，所述處理單元、存儲單元、網(wǎng)絡接口及外設接口分別與系統(tǒng)總線通訊連接。
上述的嵌入式網(wǎng)絡接入設備中，所述外設接口為并行接口、DB25同步接口及RS232接口中的一個或多個。
上述的嵌入式網(wǎng)絡接入設備中，還包括與所述系統(tǒng)總線通訊連接的JTAG口。
上述的嵌入式網(wǎng)絡接入設備中，所述存儲單元為FLASH和SDRAM，或其中之一。
上述的嵌入式網(wǎng)絡接入設備中，所述網(wǎng)絡接口為10Mbps以太網(wǎng)控制接口和兼容NE2000的一個10/100Mbps以太網(wǎng)控制接口，或其中之一。
本發(fā)明還提供一種嵌入式網(wǎng)絡接入方法，包括以下步驟(a)提供外設接口連接應用系統(tǒng)；(b)提供網(wǎng)絡接口連接互聯(lián)網(wǎng)；(c)通過網(wǎng)絡接口接收控制指令，并根據(jù)所述控制指令檢測外設接口；(d)將從外設接口接收的數(shù)據(jù)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)。
上述的嵌入式網(wǎng)絡接入方法中，所述外設接口為并行接口、DB25同步接口及RS232接口中的一個或多個。
上述的嵌入式網(wǎng)絡接入方法中，所述網(wǎng)絡接口為10Mbps以太網(wǎng)控制接口和兼容NE2000的一個10/100Mbps以太網(wǎng)控制接口，或其中之一。
上述的嵌入式網(wǎng)絡接入方法中，其中步驟(c)包括將通過網(wǎng)絡接口接收的數(shù)據(jù)解封以獲取控制指令的步驟。
上述的嵌入式網(wǎng)絡接入方法中，其中步驟(d)包括將待發(fā)送的數(shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)包的步驟。
本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡接入設備及方法，通過嵌入式互聯(lián)網(wǎng)接入設備，使得遠方的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制設備只要具備接入互聯(lián)網(wǎng)的條件，就可以很方便的通過互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和設備的控制。


圖1是本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡接入設備的應用環(huán)境示意圖。
圖2是本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡接入設備的結(jié)構框圖。
圖3是本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡接入設備的電路示意圖。
圖4是本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡接入方法的流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，是本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡接入設備20的應用環(huán)境示意圖。接入設備20與互聯(lián)網(wǎng)30通訊連接，并可連接一個或多個現(xiàn)場的應用系統(tǒng)10(圖中僅示出一個)。接入設備20通過交換機、集線器或路由器等網(wǎng)絡設備接入互聯(lián)網(wǎng)30。互聯(lián)網(wǎng)30還連接有一個或多個遠程終端40。
應用系統(tǒng)10為硬件配置相對較差(相對于個人計算機)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，例如設置于高山頂上的氣象站設備、自動售貨機、遠程診斷設備等。出于成本考慮，這些應用系統(tǒng)10具有數(shù)據(jù)采集的能力(如氣象數(shù)據(jù)、存貨數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)等)，但這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、分析能力相對較弱，必須依靠個人計算機等性能相對較高的設備進一步處理。
接入設備20根據(jù)從互聯(lián)網(wǎng)30接收的控制指令，讀取與之連接的應用系統(tǒng)10采集的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)封裝成可在互聯(lián)網(wǎng)30上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。同樣接入互聯(lián)網(wǎng)30的遠程終端40可使用WEB瀏覽器(例如Microsoft的瀏覽器或者Netscape瀏覽器)來訪問上述數(shù)據(jù)包，該遠程終端40可經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)30，接收接入設備20發(fā)出的數(shù)據(jù)包；該遠程終端40還可經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)30向接入設備20發(fā)送要求讀取應用系統(tǒng)10的數(shù)據(jù)的控制指令。在本實施例中，遠程終端40可以是硬件配置相對較高的系統(tǒng)，例如個人計算機等。
如圖2所示，是本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡接入設備20的結(jié)構框圖。接入設備20包括處理單元22、網(wǎng)絡接口21、存儲單元24以及外設接口23。網(wǎng)絡接口21、存儲單元24以及外設接口23分別與處理單元22連接。
外設接口23可以是標準RS232串口、DB25同步通信口、18條可編程并行I/O接口等。通過該外設接口23，接入設備20可連接不同的應用系統(tǒng)10。當然，外設接口23不限于上述接口。在本實施例中，網(wǎng)絡接口21為標準的以太網(wǎng)接口，例如10Mbps以太網(wǎng)控制接口、兼容NE2000的一個10/100Mbps以太網(wǎng)控制接口(或者包括以上兩個接口)，其可通過標準網(wǎng)線(例如同軸電纜或雙絞線)連接到互聯(lián)網(wǎng)設備(例如集線器、交換器、路由器等)。
存儲單元24包括閃存(FLASH)和同步動態(tài)存儲器(SDRAM)等，F(xiàn)LASH中固化有程序，而SDRAM中可臨時存儲數(shù)據(jù)。處理單元22為具有較強數(shù)據(jù)能力的數(shù)字信號處理器，其可通過硬件與軟件的結(jié)合實現(xiàn)。該處理單元22將網(wǎng)絡接口21從互聯(lián)網(wǎng)30接收的數(shù)據(jù)包(如TCP/IP包)解封(解包)，即去處數(shù)據(jù)包的報頭和報尾，從而獲得控制指令。處理單元22還執(zhí)行上述獲得的控制指令，檢測各外設接口23的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并將檢測到的數(shù)據(jù)保存在存儲單元24中；然后根據(jù)控制指令將存儲單元24中的數(shù)據(jù)封裝為數(shù)據(jù)包，并通過互聯(lián)網(wǎng)30發(fā)送到遠程終端40做進一步處理。
此外，接入設備20還可包括一個JATG接口(圖中未示出)，實現(xiàn)在線編程。通過JTAG接口，可對芯片內(nèi)部的所有部件進行訪問，因而是開發(fā)調(diào)試嵌入式系統(tǒng)的一種簡潔高效的手段。
如圖3所示，是本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡接入設備20的電路示意圖。在該實施例中，F(xiàn)lash和SDRAM存儲器、10Mbps以太網(wǎng)控制接口、兼容NE2000的一個10/100Mbps以太網(wǎng)控制接口、兩個標準RS232串口、DB25同步通信口、18條可編程I/O接口、JTAG接口分別與系統(tǒng)總線連接。其中處理單元22采用了32位的MPU芯片，具有較強的處理能力，可將部分功能集成到該接入設備，從而可簡化應用系統(tǒng)的設計。
如圖4所述，是本發(fā)明的嵌入式網(wǎng)絡接入方法的流程圖。首先，初始化接入設備20中的各模塊，以提供網(wǎng)絡接口21和外設接口23(步驟S41)。然后，接入設備20的處理單元22監(jiān)聽網(wǎng)絡接口21接收的數(shù)據(jù)包，并將數(shù)據(jù)包解封得到控制指令(連接請求)(步驟S42)。處理單元21響應上述請求，檢測外設接口23的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并把數(shù)據(jù)封裝后發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)30(步驟S43)。然后返回步驟S42。
權利要求
1.一種嵌入式網(wǎng)絡接入設備，其特征在于，包括連接網(wǎng)絡設備的網(wǎng)絡接口、連接數(shù)據(jù)處理設備的外設接口、臨時存儲數(shù)據(jù)的存儲單元、以及根據(jù)通過網(wǎng)絡接口接收的請求檢測外設接口并將檢測到的數(shù)據(jù)封裝后通過網(wǎng)絡接口發(fā)送出去的處理單元，所述處理單元、存儲單元、網(wǎng)絡接口及外設接口分別與系統(tǒng)總線通訊連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的嵌入式網(wǎng)絡接入設備，其特征在于，所述外設接口為并行接口、DB25同步接口及RS232接口中的一個或多個。
3.根據(jù)權利要求1所述的嵌入式網(wǎng)絡接入設備，其特征在于，還包括與所述系統(tǒng)總線通訊連接的JTAG口。
4.根據(jù)權利要求1所述的嵌入式網(wǎng)絡接入設備，其特征在于，所述存儲單元為FLASH和SDRAM。
5.根據(jù)權利要求1所述的嵌入式網(wǎng)絡接入設備，其特征在于，所述網(wǎng)絡接口為10Mbps以太網(wǎng)控制接口和兼容NE2000的一個10/100Mbps以太網(wǎng)控制接口，或其中之一。
6.一種嵌入式網(wǎng)絡接入方法，其特征在于，包括以下步驟(a)提供外設接口連接應用系統(tǒng)；(b)提供網(wǎng)絡接口連接互聯(lián)網(wǎng)；(c)通過網(wǎng)絡接口接收控制指令，并根據(jù)所述控制指令檢測外設接口；(d)將從外設接口接收的數(shù)據(jù)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)。
7.根據(jù)權利要求6所述的嵌入式網(wǎng)絡接入方法，其特征在于，所述外設接口為并行接口、DB25同步接口及RS232接口中的一個或多個。
8.根據(jù)權利要求7所述的嵌入式網(wǎng)絡接入方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡接口為10Mbps以太網(wǎng)控制接口和兼容NE2000的一個10/100Mbps以太網(wǎng)控制接口，或其中之一。
9.根據(jù)權利要求7所述的嵌入式網(wǎng)絡接入方法，其特征在于，其中步驟(c)包括將通過網(wǎng)絡接口接收的數(shù)據(jù)解封以獲取控制指令的步驟。
10.根據(jù)權利要求7所述的嵌入式網(wǎng)絡接入方法，其特征在于，其中步驟(d)包括將待發(fā)送的數(shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)包的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種嵌入式網(wǎng)絡接入設備，包括連接網(wǎng)絡設備的網(wǎng)絡接口、連接數(shù)據(jù)處理設備的外設接口、臨時存儲數(shù)據(jù)的存儲單元、以及根據(jù)通過網(wǎng)絡接口接收的請求檢測外設接口并將檢測到的數(shù)據(jù)封裝后通過網(wǎng)絡接口發(fā)送出去的處理單元，所述處理單元、存儲單元、網(wǎng)絡接口及外設接口分別與系統(tǒng)總線通訊連接。本發(fā)明還提供一種嵌入式網(wǎng)絡接入方法。本發(fā)明通過嵌入式互聯(lián)網(wǎng)接入設備，使得遠方的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制設備只要具備接入互聯(lián)網(wǎng)的條件，就可以很方便的通過互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和設備的控制。
文檔編號H04L12/28GK1874289SQ20051003510
公開日2006年12月6日 申請日期2005年6月2日 優(yōu)先權日2005年6月2日
發(fā)明者王曉春, 劉興東 申請人:深圳職業(yè)技術學院