一种用vhdl设计嵌入式web server的方案(一).doc

一种用VHDL设计嵌入式WebServer的方案(一) 摘要:开始迅猛发展,都使用微控制器和相应的软件来实现。本文介绍一种基于硬件来实现嵌入式WebServer的方案。该方案的核心思想是用VHDL语言来设计实现,并且用FPGA进行验证。关键词:协议控制信息协议数据报应用的迅猛发展,的通信协议,特别是TCP/IP协议,的主体构架;然而,仅仅使用嵌入TCP/IP协议对许我应用来说远远不够,它们要求更高层次的信息传输和交换方式。在原有嵌入TCP/IP协议基于上加入HTTP/将构成一个功能较为简单的嵌入式WebServer,它可以接收和发送一些简单的数据和命令。如果再将这些嵌入通信协议和Web功能用VHDL来实现的话,将大大降低嵌入成本,满足嵌入式产品对Web功能的要求。 1嵌入式WebServer中的协议裁减嵌入式WebServer中用到的通信协议较多,若全部采用,将导致整个嵌入式WebServer异常复杂,而且费用显著增加。因此,为保证嵌入式WebServer最简化,必须对一些主要的通信协议进行相关的裁减,减小整个硬件设计的复杂性。 IP协议 IP在网络中主要实现2个基本功能:寻址和分段。IP可以根据数据报头中包括的目的地址将数据报传送到目的地。在此过程中,IP负责选择传送的通道。如果有些网络内只能传送小的数据报,IP可以将数据报重新组装并在报头域内说明。在嵌入式WebServer中,由于只需传送一些简单的数据和命令,数据报的长度很小,足以适合在任何网络中传送,因此对于分段的功能可以裁减不要。 IP数据包头如图1所示。在IP数据包头中,服务类型是指一些服务质量的参数,这些参数用于在特定网络指示所需要的服务。而选项包括时间戳,安全和特殊路由,在数据包中可以没有。因此,为简化嵌入WebServer的复杂程度,这2个字段都可以忽略,而且不用作任何处理。标识是发送时用于帮助重组分段包的,段偏移量是指示这个段在数据报中什么位置。由于不采用分段功能,因此这些字段都无须考虑也不用作任何处理,而且标记字段第2位必须为1,表示是不可分段的。 ICMP协议裁减 ICMP协议用于报告在数据报过程中的错误,它在以下几种情况下发送ICMP消息:未达目的地、超时、参数总是、源拥塞、重定向、回送或回送响应、时间戳和时间戳响应、信息请求或信息响应。由于嵌入式WebServer只是一个具有简单Web功能的模块,并且它对外部传感器和网络之间只是简单的数据传输和命令的发布;因此跟成本相比较而言,许多可靠性措施可以忽略不计,只考虑一些必要。在ICMP消息报告中,回送或回送响应消息、信息请求或信息响应消息在网络信息处理中至关重要,因此予以采用;其它消息报告可以忽略,保证嵌