1.TCPUDP协议分析

为了测试系统与网络的连接，需要实现ICMP协议中的Ping应答协议。Ping应答协议主要是检查网络是否连通。IP是网络层上的主要协议，同时被TCP和UDP使用。TCP和UDP是运输层协议。

UDP协议主要用来完成数据传输。该协议是一个简单的面向数据报的运输层协议，与TCP协议相比传输效率较高。设计中选用UDP协议，可在应用层用校验机制来提高网络数据传输的可靠性。通过上述裁剪，就得到了一个简洁实用的UDP/IP协议，使得MCU可以快速可靠地收发网络UDP数据包，实现稳定的通信。基本协议流程如图5.32所示。

图5.32　基本协议流程

2.ICM P、UDP、TCP协议的实现(www.daowen.com)

以太网链路层的功能由以太网控制芯片ENC28J60完成，MCU完成TCP/IP协议的解释和执行。MCU首先要对以太网控制芯片复位并对芯片内寄存器进行初始化，确定发送和接收的条件，设置好MAC和IP地址，要求IP地址设置在和主控制器同一个局域网内，即IP地址的前三位相同，最后一位不同。然后才能发送数据或接收数据。设计中，接收和发送数据可采用中断方式进行。当一帧数据发送结束、接收到一帧数据或出错等事件发生时，以太网控制芯片向主控芯片申请中断，主控制器响应中断后，根据中断状态寄存器的内容进行相应处理，MCU完成对数据的打包解包。在发送或接收数据时，控制器会首先发送ARP请求，建立地址映射，ARP协议是芯片自主完成的。MCU根据情况将数据按照TCP协议或UDP协议格式打包，送入ENC28J60芯片，由芯片将数据输出到局域网中。反之，当有数据从局城网过来时，控制器产生中断，请求MCU进行处理，再由MCU对数据包进行分析。

3.TCP协议的具体实现

TCP协议是为应用层提供的服务，面向连接意味着两个使用TCP的应用（通常一个是客户，另一个是服务器）在彼此交换数据之前必须先建立一个TCP连接。这过程与打电话很相似，先拨号振铃，等待对方拿起电话后，然后才说明是谁。以太网首部地址0～13H，就是以太网的目的地址和源地址以及帧类型。IP首部从地址的第14个字节开始，包括版本号、首部长度、服务类型、总长度等，共20个字节。TCP首部如图5.33所示。

图5.33　TCP数据格式