论文总字数：25113字

摘 要

电子产业和市场的扩大使嵌入式设备变得更加廉价，网络的普及更是提供了广阔的使用环境，导致人们的需求发生了变化，开始对移动便携设备产生了巨大的需求.移动便携设备将要成为全世界电子信息市场最大的发展方向,而嵌入式系统技术成为了移动设备的主要开发技术。

本论文在此背景下提出了便携式电子助手的设计,选用了具有高性能、低功耗的CORTEX-M3系列的LM3S9B92开发板。面对的方向是网络通信方向,重点解决设备的以太网通信问题和USB通信问题，USB通信采用device模式。以太网通信采用的是LwIP协议。LwIP 是 Light Weight IP协议，无需操作系统的支持。 在能够不影响网络通信协议的主要功能下大幅度减少其 RAM在嵌入式系统中的占用是LwIP 最引人注目的特点，能够运行在只提供几百个字节的 RAM中且运行ROM 只有 40K 左右的的嵌入式设备中，这样就能在不太高端的嵌入式系统中采用LwIP 协议。

关键词 : 便携式电子助手；CORTEX-M3；网络通讯；USB通讯

Portable electronic assistant design -

Network Communications

Abstract

Electronic industry and the expansion of the market make the embedded devices become more cheap, the popularity of the network but also provide a broad use environment, lead to the demand of people has changed,began to has a huge demand on mobile devices. Mobile devices will become the world largest electronic information market, the development direction of mobile devices and embedded systems technology has become the main development technology.

Against the above background, this thesis puts forward the design of the portable electronic assistant, chose has a high performance and low power consumption of the CORTEX - M3 series LM3S9B92 development board. Face is in the direction of the network communication direction, the key to solve equipment of Ethernet communication and USB communication problems, USB communication using the device model.Ethernet communication USES is LwIP protocol. LwIP is a Light Weight TCP/IP protocol, no operating system support. LwIP in keeping the Network communication protocol is the feature of the main function for reducing the number of the RAM, general need only a few hundred bytes of about 40 k RAM and ROM can run smoothly, without too much that I can in the embedded systems use LwIP protocol.

Key Words: Portable electronic assistant；CORTEX-M3；Network communication；The USB communication

目 录

摘 要 II

Abstract III

第一章 引 言 1

1.1 开发背景 1

1.2 嵌入式系统的发展 1

1.3 开发工具和测试软件 2

1.4 要求 2

第二章 硬件与开发平台 3

2.1 Cortex-M3 处理器 3

2.1.1 通用异步收发器-UART 5

2.1.2 通用串行总线控制器-USB 6

2.1.3 以太网控制器 7

2.2 LM3S9B92开发板简介 8

2.2.1 开发板硬件资源 10

2.2.2 RS232串行接口电路 10

2.2.3 USB接口电路 11

2.2.4 以太网接口电路 11

2.3 开发平台的搭建 12

第三章 软件开发 14

3.1 嵌入式操作系统µC/OS-II 14

3.2 USB通信的开发 15

3.2.1 USB的连接模型 15

3.2.2 USB的拓扑结构 16

3.2.3 USB命令及主要代码设计 16

3.3 以太网通信的开发 17

3.3.1 TCP/IP 协议的介绍 17

3.3.2 LwIP协议 18

3.3.3 以太网通信设计及主要代码： 20

第四章 系统功能调试 22

4.1 USB通信调试 22

4.2 以太网通信调试 26

第五章 结束语 29

致 谢 30

参考文献 31

第一章 引 言

1.1 开发背景

随着电子产业和经济的快速发展,人们的需求也发生着巨大的变化,，开始对移动便携设备产生了巨大的需求.与之相关的嵌入式系统技术也获得了广阔的发展空间。

20世纪90年代以来，消费通信类产品伴随着嵌入式系统技术进行全面发展的时机下逐渐成为了最主要的发展方向。数字信息化时代使得移动便携设备获得了巨大的市场，为移动便携设备展现了美好的前景和发展机会，同样也使得设备网络互联成为必然的趋势。这对硬件厂家和设计产品公司也是提出了新的挑战。

在通信技术领域，数字电子通讯技术开始全面取代模拟电子通讯技术，而这些都离不开嵌入式系统技术。在个人的领域中，嵌入式产品主要方向将是个人商用，将嵌入式产品作为个人的移动数据处理和通讯中心，而大部分嵌入式产品是移动便携设备。本论文便是是对便携式电子移动设备的2个通信功能方面的讨论，分别是USB通信和以太网通信。这也是现在主要的设备间通信手段。

1.2 嵌入式系统的发展

嵌入式系统不同与其他产业,这是一个支离破碎的行业,充满了无数的竞争,创新和机会,没有任何一个公司的任何一个系列处理器和操作系统能够垄断所有市场。即使是非常主流的微处理器架构,但是在不同的应用领域确实可能会有几个主要的公司的一些嵌入式产品垄断相应的市场。     

根据以上情况，我买了可以了解到嵌入式系统的产品和技术，具有高度分散的特点，留下了大量的创新空间给中小型高科技企业。此外，社会在不断的发展，这就要求以嵌入式系统技术以一个强大的动力来发展，嵌入式行业的嵌入式处理器内核才能同步发展到多个领域。 

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