- -- 将Web 服务器引入到现场嵌入式设备中，并将信息采集与发布都集成到现场的嵌入式设备中。在相应的软硬件平台支持下，利用标准的通信协议和接口形式，内嵌于嵌入式设备的Web 服务器就具备了向接入它所在网络的合法用户提供统一的基于浏览器方式的控制界面和操作，此时浏览器成了设备的前端控制板。当前在嵌入式应用领域，主要通过两种方式将嵌入式系统转变为嵌入式WebServer：1）通过网关服务器实现Internet 接入；2）直接通过TCP/IP 协议实现嵌入式设备的Internet 接入。
3 嵌入式Web 服务器硬件整体结构
嵌入式Web 服务器的硬件系统包含了具有Web 通信能力的微处理器，它可以通过现场总线与应用系统相连，也可以与前端的应用系统直接集成在一起。其硬件结构如图2所示。系统中的FLASH ROM 存储器是用来存储软件系统的内核、HTML 文档、TCP/IP 协议；RAM 存储器用于存储各种数据；网络接口用于与Internet 连接；前端现场测控的硬件完成对现场设备的监测、监测、报警、自动控制等功能；微型处理器负责全体的管理与运行；人机接口是可选条件，实现在本地对现场设备的人工监控。
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存储器FLASH ROM 微型处理器 应用系统硬件 数据存储器RAM 网络接口部件 图2 (a) 嵌入式系统web 服务器硬件结构
Internet
虚拟文件系统
文档 HTP（网页引擎 配置模块 页面小 程序）
安全模块 应用程序接口 - . -word资料-
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嵌入式操作系统 应用系统管理 嵌入式应用系统
图2（b） 嵌入式系统Web 服务器软件系统
3.1 嵌入式Web 服务器软件构成
嵌入式Web 服务器主要解决的问题是通过Internet 来进行远程访问和控制
现场的设备，所以必须在嵌入式设备中配置TCP/IP 协议和Web 服务器， 以解决网络互联问题。但是嵌入式服务器系统只需要使用其中的某些基本 的功能，TCP/IP 也要减去一些使用不到有功能，以节省有限的嵌入式资源。 此外还要用到的软件资源有嵌入式实时操作系统、HTTP 协议， 同时带有 SMT P 和SNMP 协议，使其具有网络管理的简单功能，通过网络可以对接 入到Internet 上的设备进行管理和控制。
3.2 精简TCP/IP 协议及实现
嵌入式Web 服务器软件中必须实现TCP/IP 协议，但要根据实际的需求作相应的裁减。精简的TCP/IP 协议通常只包含TCP，IP，ARP，ICMP 等协议。
3.2.1 ARP 协议及其实现
嵌入式Web 服务器软件方面需实现ARP 协议中的应答部分: 嵌入式Web 服务器在收到远程ARP 请求后， 将ARP 请求报文中目标机和本地IP、物
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- -- 理地址进行了交换处理，并将EWS 的物理地址写在ARP 应答报文的本地物理地址段。实际上此ARP 协议的实现是通过向网络接口层发送含有目标机物理地址和本机IP 地址的ARP 应答报文这一过程来完成。
3.2.2 ICMP 协议及其实现
ICMP（网际控制报文协议）主要用来将处理一个IP 数据过程中的错误显示出来，并提供相关状态和管理信息。ICMP 的差错信息由8 位代码和8 位类型组成。嵌入式Web 服务器简化了ICMP 协议，只需简化实现与Ping 命令相关的ICMP 报文处理部分。具体可通过编制PingACK()过程来完成，用PingACK()监测Ping 命令，如果监测到对本机的Ping 连接，则发送类型为0 的ICMP 报文。
3.2.3 IP 协议及其实现
IP 协议提供无连接的、不可靠的数据分组传送服务，在嵌入式Web 服务器中，IP 协议只需要完成接收数据的IP 解包和发送数据的IP 封装。IP 协议在嵌入式Web 服务器中的实现可通过以下两个过程来完成：1）IPPack（），此过程将传输层传来数据的前部添加20 字节的IP 报头。2）IPUnpack( )，此过程提取网络接口层送来的IP 报头的20 字节数据并与本机的IP 地址进行比较，如果相同，
记录对方的IP 地址，并去除报数据的前20 字节的报头；否则，丢弃。
3.2.4 TCP 协议及实现
TCP 协议提供面向连接的、可靠的字节流传输服务。建立连接、数据
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- -- 传输和关闭连接的工作过程，保证了TCP 协议数据传输的可靠性。在数据传输前，必须在信源与信宿建立一条连接，只有连接成功才可以发送数据。此外，接收端也要对收到的第一个报文进行确认，未经确认的报文被认为是出错。由于嵌入式Web 服务器传输数据量较少，支持单进程的TCP 任务即可，故只需要简化TCP协议的数据重组和分组的功能。方法为:嵌入式Web 服务器在本地打开一个端口监听TCP 报文数据，监测到远程用户对系统的TCP请求连接时，系统发送确认报文并建立TCP 连接，然后开始传送数据。发送数据时，TCP 状态机会在数据前面加上TCP 报头后发送到IP 层； 接收数据时， 从IP 层来的数据经过TCP 状态机去掉TCP 报头后送到应用层。TCP 协议软件可通过两个过程来实现：1）
TCPPack( )，将TCP 报头添加到应用层送来的数据前部；2）TCPUnpack( )，将网络接口层送来的TCP 报数据的3～4 字节数据（目的端口号）与系统默认端口作对比，如相同，则去除数据报的前20 字节的报头；否则，丢弃。TCP 数据报重发、确认是通过发送特定内容的报文来控制。
3.3 HTTP 协议
HTTP 引擎是嵌入式Web 服务器的核心，它是浏览器与Web 服务器通信的协议。HTTP 规定了浏览器和服务器之间传输的消息格式及各种控制信息和发送和处理请求的标准方式，从而定义了所有Web 通信的基本框架。如图所示，在嵌入式Web 服务器中，为了不影响嵌入式系统的CPU 和内存资源而又得到一个稳定的用户界面，应该使用HTTP1.0 标准。
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基于ARM的嵌入式Web服务器设计与实现 - 图文
